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Dokumentenidentifikation DE3233241C2 12.10.1989
Titel Verfahren zum Pressen von Formteilen aus organischen Fasermatten
Anmelder Kiss, Günter Hans, 1000 Berlin, DE
Erfinder Kiss, Günter Hans, 1000 Berlin, DE
Vertreter Pfenning, J., Dipl.-Ing., 1000 Berlin; Meinig, K., Dipl.-Phys.; Butenschön, A., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 03.09.1982
DE-Aktenzeichen 3233241
Offenlegungstag 28.04.1983
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.1989
IPC-Hauptklasse B27N 3/20
IPC-Nebenklasse B27N 5/00   
Zusammenfassung Es wird ein Verfahren mit zugehöriger Vorrichtung zum Pressen von Formteilen aus bindemittelhaltigen organischen Fasern unter Anwendung von Druck und Temperaturen von mehr als 100 ° C beschrieben, bei dem der Werkstoff vorzugsweise in Form von Fasermatten vorliegt, die höchstens 50% in der Wärme härtende Bindemittel enthalten, und eine Verarbeitungsfeuchte von mehr als 5%, vorzugsweise 10-25% besitzen. Die Verdichtung des Werkstoffgefüges erfolgt in einem einzigen Pressenhub, gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Formgebung. Bei geschlossenem Preßwerkzeug wird ausschließlich während der Mindestaushärtezeit des Bindemittels in einem in sich geschlossenen, den Werkstoff mitenthaltenden Volumen-Dampfdruck erzeugt und unter Überdruck aufrecht erhalten, wobei zuvor oder während dieser Zeit zusätzlich Fremddampf eingeleitet werden kann. Nach der Mindest aushärtezeit werden Dampfdruck und Feuchte im verpreßten Werkstoff ohne nennenswerte Änderung der Werkzeugtemperatur reduziert und der Preßdruck bis zum Abschluß der Dampfdruckreduzierung nicht unter einen Wert gesenkt, der zum Dampfdichthalten des Preßwerkzeuges und zum Aufrechterhalten einer Flächenpressung erforderlich ist, die dem Dampfdruck im Werkstoff mindestens gleich ist. Nach Abschluß der Dampfdruckreduzierung vom Preßdruck wird das Werkzeug entlastet und zur Werkstückentnahme geöffnet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Pressen von Formteilen aus bindemittelhaltigen organischen Fasermatten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Verfahren sind bekannt (DE-PS 12 12 297). Bevor auf diese Verfahrensweise näher eingegangen wird, soll einleitend zunächst ganz allgemein folgendes festgehalten werden. Verfahren, bei denen Holzspanwerkstoffe, die mit Bindemittel vermischt sind, in der gattungsgemäßen Weise zu Formteilen verpreßt werden, gehen gewöhnlich von zwei Heizplatten aus, deren Temperatur beispielsweise zwischen 140 bis 230°C liegen und zwischen denen der Werkstoff mit Druck beaufschlagt wird, wobei die Bearbeitungsfeuchte des Werkstoffes bei Inkontaktbringung mit den Heizplatten zu einem Dampfstoß führt.

Die heutigen bindemittelhaltigen organischen Faserwerkstoffe, insbesondere, wenn sie in Form von Fasermatten aus Lignozellulose oder dergleichen vorliegen, besitzen vorteilhaft weniger als 50% wärmehärtende Bindemittelbeimischungen, vorzugsweise Beimischungen zwischen 5 bis 25%.

Die Aushärtung der verwendeten Bindemittel ist stark von der Temperatur abhängig, die innerhalb des Faserstoffes während des Preßvorganges erreicht werden kann und läßt sich grob gesagt bei Erhöhung der Temperatur pro 10°C etwa verdoppeln. Da die Temperatur des zu verpressenden Fasermaterials in etwa gleich der Dampftemperatur, die durch die Verarbeitungsfeuchte desselben während des Preßvorganges entsteht, ist, läßt sich bei dem "Dampfstoß-Verfahren" infolge des freien Entweichens des Dampfes über die gesamte Umfangsfläche der Fasermatte die Aushärtezeit auch durch weitere Erhöhung der Temperatur der Preßwerkzeuge nicht verkürzen, was im übrigen nur zur Folge hätte, daß die Oberflächen der zu verpressenden Fasermatten chemisch zersetzt werden.

Nach dem Vorstehenden ist der Einfluß der Verarbeitungsfeuchte des zu verpressenden Fasermaterials auf die Preßzeiten zwiespältig: Einerseits beschleunigt die kontinuierlich während der Preßzeit abdampfende Feuchte den Wärmetransport, andererseits führt der unmittelbare Entzug der Verdampfungswärme aus dem Fasermaterial zu dessen Abkühlung und die damit verbundene Absenkung der Feuchte bis auf die erforderliche Entfeuchte zu unvertretbar langen Preßzeiten.

Neben dem offenen Preßverfahren, bei dem die Verarbeitungsfeuchte kontinuierlich während des gesamten Preßvorganges an den offenen Rändern zwischen den Preßhälften entweichen kann, sind geschlossene Verfahren bekannt, aus denen während des Preßvorganges der entstehende Dampf nur bedingt austreten kann, indem er jeweils kurzzeitig durch leichtes Anheben des Preßwerkzeuges (Intervallpressung) schrittweise entspannt wird.

Das eingangs genannte bekannte Verfahren, das sogenannte "Thermodyn-Verfahren" bedient sich gleichfalls eines dampfdicht geschlossenen Preßvorganges, wobei der zu verpressende Faserwerkstoff während der gesamten Schließzeit der Werkzeughälften unter dem sich aufbauenden Dampfdruck der im Werkstoff enthaltenen Verarbeitungsfeuchte steht. Dieser Dampfdruck wird erst unmittelbar vor Öffnung der Pressenwerkzeuge in die freie Atmosphäre abgelassen. Dieses erfolgt jedoch erst, wenn sich infolge der chemischen Bedingungen der dem Zellulosefaserstoff eigenen Eigenschaften bei den angewandten erhöhten Temperaturen selbsttätig Bindemittel gebildet haben, die jedoch bei den hiermit ablaufenden chemischen Reaktionen zur Zerstörung der Fasereigenschaften des Ausgangsmaterials führen. Die durch die Zersetzung der holzeigenen Substanz erzeugten kunstharzähnlichen Bindemittel kennzeichnen sich trotz der vorgegebenen großen Dampfdrücke und damit erhöhten Temperatur durch Mindesterzeugungszeiten, die in der Größenordnung von zehn Minuten liegen und daher für extrem kurzzeitige Pressentakte, wie sie die heutige moderne Formteilfertigung verlangt, gänzlich ungeeignet sind. Hinzu kommt noch, daß die Preßzeit nicht allein durch die Mindesterzeugungszeit der kunstharzähnlichen Bindemittel bestimmt wird, sondern zusätzlich noch durch die nach der Bildung der Bindemittel für diese erforderliche Aushärtezeit, also letztlich durch die Summe der Mindesterzeugungs- und Aushärtezeit der durch die Zersetzung der Holzfaser entstehenden Bindemittel. Die Taktzeit bei dem Preßverfahren verlängert sich dann noch um die ausdrücklich geforderte langsame Entdampfung des in der Presse aufgebauten Dampfdrucks nach Beendigung der Preßzeit und vor dem Öffnen der Preßwerkzeuge.

Das Thermodyn-Verfahren mit dampfdicht geschlossenen Heißpreßwerkzeugen erfordert einen wirtschaftlich kaum zu vertretenden Energieaufwand bei sehr langen Mindesterzeugungszeiten für das entstehende Bindemittel und extrem verlängerter Preßzeit.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens dahingehend weiterzuentwickeln, daß wesentlich verkürzte Taktzeiten bei verbesserter Ausnutzung der Eigenschaften der zugesetzten Bindemittel unter Vermeidung der Gefahr von Blasenbildung oder anderer Inhomogenitäten im verpreßten Werkstoff und bei gleichzeitig verbesserter Energiebilanz möglich werden.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein Verfahren erreicht, wie es im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 definiert ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Die bei den bisher bekannten einstufigen Preßverfahren ohne Zwischenentlastung und ohne Zwischenhub offensichtlich für unumgänglich gehaltene kontinuierliche Entdampfung bei näherungsweise Atmosphärendruck mit den daraus resultierenden nachteiligen Folgen für die Werkstofftemperatur wird durch das erfindungsgemäße vorliegende Verfahren ebenso aufgehoben, wie die bei den bisher bekannten Verfahren zum Formteilpressen in geschlossenen Werkzeugen offensichtlich für unumgänglich gehaltene Zwangskoppelung der Entspannung des Dampfdrucks durch Entlastung des Preßdruckes und die dadurch zwangsläufig notwendige Mehrstufigkeit des Preßdruckzyklus.

Vorteilhaft wird während der Preßzeit bei einer nur einstufigen Preßdruckausübung auf den Werkstoff, also ohne Zwischenaufhebung des Preßdruckes, der sich im Heißpreßverfahren aufbauende erhöhte Dampfdruck in einem in sich geschlossenen Materialvolumen zurückgehalten, so daß während der gesamten Preßdauer die dem erhöhten Dampfdruck entsprechend erhöhte Dampftemperatur aufrechterhalten wird. Das Bindemittel kann also bei erhöhter Temperatur und ohne Zwischenabkühlung aushärten. Nach einer als Mindestaushärtzeit bezeichneten Dauer reicht die Bindekraft des Bindemittels aus, um die durch den Preßdruck erzielte Gefügeverdichtung auch nach der Entnahme des Fertigteils aus dem Werkzeug aufrechtzuerhalten.

Nach dieser Zeit wird ein Auffedern des Werkstoffes durch natürliche Faserelastizität verhindert. Die gleichbleibende Anwesenheit des überhitzten Wasserdampfes bis zu diesem Zeitpunkt verkürzt die Mindestaushärtzeit gegenüber dem bisher bekanntgewordenen Verfahren erheblich (beispielsweise beträgt die Mindestaushärtzeit bei einer Werkstofftemperatur von 120°C nur noch etwa ein Viertel derjenigen, die bei einer entsprechenden Temperatur von 100°C benötigt wird). Erst nach dem Erreichen der Mindestaushärtzeit erfolgt bei Fortdauer der Beaufschlagung des Preßwerkzeuges mit Preßdruck eine Dampfdruckreduzierung bis auf Atmosphärendruck und erst daran anschließend das Öffnen der Preßwerkzeuge, also die Druckentlastung des verpreßten Werkstoffes.

Der verfahrenserhebliche Dampfdruck wird vorzugsweise dadurch erzeugt, daß zumindest der überwiegende Teil des bei geschlossenem Preßwerkzeug durch das Auskochen von Wasser und anderen flüchtigen Bestandteilen sich bildende überhitzte Wasserdampf und dergleichen Gasdruckkomponenten in einem in sich geschlossenen, den Werkstoff mitenthaltenden Volumen zurückgehalten werden.

Bei geringen Verarbeitungsfeuchten des Werkstoffes, die 5% nicht wesentlich übersteigen, kann es zweckmäßig sein, den benötigten Dampfdruck durch Einleiten von Fremddampf geeigneter Dampfspannung in das beschriebene Volumen zu erzeugen und/oder aufrechtzuerhalten.

Dadurch, daß der Preßdruck bis zum Abschluß der Dampfdruckreduzierung erfindungsgemäß so groß gewählt wird, daß die Werkzeuge dampfdicht geschlossen gehalten werden und daß die vom Werkzeug auf den Werkstoff ausgeübte Flächenpressung mindestens dem Dampfdruck im Inneren des Werkstoffes entspricht, treten während der Dampfdruckentlastung und der Entfeuchtung keine Lockerungen im Werkstoffgefüge auf: Die Bindekraft der verwendeten Bindemittel kann voll ausgenutzt werden.

Die erfindungsgemäße Dampfdruck- und Feuchtereduzierung erst nach der Mindestaushärtezeit und bei aufrechterhaltenem Preßdruck hat einen weiteren, die Preßzeit zusätzlich verkürzenden Vorteil:

Die am Ende der Mindestaushärtzeit im Werkstoff noch anstehende hohe Dampfspannung und der infolge der erhöhten Werkstofftemperatur hohe Wärmeinhalt des Werkstoffes selbst führen dazu, daß Dampfdruckreduzierung und Entfeuchtung in außerordentlich kurzen Zeiten ohne Faserlockerung vollzogen werden kann. Es werden nur wenige Sekunden benötigt.

Der nach dem vorliegenden Verfahren in einem in sich geschlossenen Pressenvolumen zurückgehaltene überhitzte Wasserdampf besitzt während des gesamten Preßvorganges wesentlich höhere Temperaturen als 100°C, so daß das Abbinden bzw. das Aushärten des Bindemittelzusatzes merklich beschleunigt wird. Jegliche Inhomogenitäten bezüglich der Festigkeit des verpreßten Werkstoffes werden vermieden.

Der hochgespannte beim Heißpressen aus dem Werkstoff durch Auskochen des Feuchteanteiles entstehende Wasserdampf, gegebenenfalls in Verbindung mit anderen Gaskomponenten, wird bis zur Dampfentlastung am Ende des einstufigen Preßverfahrens dadurch auf etwa Werkzeugtemperatur gehalten, daß er in Hohlvolumina die in wenigstens eine Werkzeughälfte eingebracht sind und beispielsweise in Form von Nuten, Bohrungen und dergleichen Gaskammern vorliegen können, einfließen kann. Die während der Aufrechterhaltung des Preßdruckes gleichbleibend anstehende erhöhte Dampfdrucktemperatur verringert die Preßzeit durch Verkürzung der Aushärtungszeit des Bindemittels auf ca. ein Drittel der bisher benötigten Preßzeiten. Die Dampfdruckentlastung vor der Preßdruckentlastung führt infolge der hohen Wärmekapazität des überhitzten Werkstoffvolumens zur Entfernung der Restfeuchte, noch bevor der Preßdruck aufgehoben wird.

Die Dampfdruckentlastung erfolgt vorteilhaft über beispielsweise ein Druckausgleichsventil zur Außenluft oder bei gewünschter Rückgewinnung des Energieinhaltes des überhitzten Wasserdampfes und gegebenenfalls Rückführung desselben in den Verfahrensablauf über einen Wärmewandler oder auch durch Kondensation des Wasserdampfes in einer Kühlfalle.

Das während des Preßvorganges einen in sich geschlossenen Dampfdruckraum bildende, den Werkstoff mitenthaltende Werkzeugvolumen kann außer durch Bohrungen oder Oberflächennuten, die in wenigstens einer Werkzeughälfte über deren Preßfläche gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sein können, auch durch andere beliebige sich beim Preßvorgang nicht zusetzende Oberflächenausnehmungen gebildet werden, die miteinander verbunden und ihrerseits wiederum, falls erwünscht, mit einem weiteren zugeordneten Puffervolumen in Verbindung stehen können.

Die Reduzierung des Dampfdruckes vor der Aufhebung des Preßdruckes zwischen den Werkzeughälften der Presse und damit im verpreßten Werkstoff könnte außer durch das vorstehend angegebene gesteuerte Ausblasen aus dem Werkzeug und der Möglichkeit der thermischen Beseitigung durch Kühlfallen oder Wärmewandler auch noch auf chemischem Wege, etwa durch hydrophile Materialien, vorgenommen werden.

Schließlich soll noch Erwähnung finden, daß es für die Materialaussparungen in Form von Bohrungen, Nuten oder dergleichen in wenigstens einer der verdichtenden und/oder formenden Werkzeughälften-Oberfläche wesentlich ist, die lichte Weite derselben kleiner als die mittlere Faser- bzw. Spanlänge oder Korngröße des Werkstoffes zu halten und daß ihr mittlerer Abstand größer als das doppelte der lichten Weite bzw. der Öffnungsbreite der Ausnehmungen ist.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen, die nur beispielsweise Ausführungsformen darstellen, näher erläutert werden, wobei in schematischer Schnittdarstellung, jeweils in gleicher Ansicht, entsprechende Ausführungen der Erfindung in verschiedenen Preßstadien wiedergegeben sind. Es bedeuten

Fig. 1 die Offenstellung der Presse mit eingelegter vorgeformter Fasermatte sowie aufgelegter Glocke,

Fig. 2 eine Weiterbildung der Anordnung nach Fig. 1 und

Fig. 3 das Preßwerkzeug in dampfdicht verschlossener Stellung bzw. den Endzustand des Heißpreßvorganges.

Fig. 1 erläutert die Ausgangsposition einer Pressung, bei der eine Lignozellulosematte 4&min; eingelegt ist. Die obere heizbare Werkzeughälfte 2 ist an einem beweglichen Laufholm 1 der Presse befestigt. Die untere Werkzeughälfte 3, die mit dem Pressentisch 5 verbunden ist, enthält das zusätzlich vorgesehene Puffervolumen, das aus den Bohrungen 6, den Verbindungsbohrungen 6&min; und den Verbindungsnuten 6&min;&min; gebildet wird, mit denen die Bohrungen 6 untereinander verbunden sind. Mit Hilfe der Dichtungen 11 wird dieses Puffervolumen gegenüber dem Pressentisch 5 abgedichtet. Durch die Bohrung 7 wird dieses Puffervolumen mit dem Drei-Wege-Ventil 10 derart verbunden, daß es wahlweise auf die Zuführungsleitung 8 für Fremddampf oder die Entspannungsleitung 9 geschaltet werden kann. In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition ist das Drei-Wege-Ventil 10 geschlossen.

Vorgeformte Matten aus Lignozellulosefaser-Werkstoffen besitzen in der Regel eine Feuchtigkeit, die kleiner ist als 15%. Der Lignozellulosematte 4&min; kann die für die Durchführung des Verfahrens benötigte Feuchtigkeit durch Einleiten von Fremddampf in das Puffervolumen zugeführt werden. Zu diesem Zweck wird das Drei-Wege-Ventil 10 so geschaltet, daß die Fremddampfzuführungsleitung 8 über die Bohrung 7 mit dem Puffervolumen 6, 6&min;&min; verbunden ist. Dieser Fremddampf kann die vorgeformte Lignozellulosematte mit Hilfe der Verbindungsbohrungen 6&min; durchdringen und befeuchten.

Das Einbringen der Verarbeitungsfeuchte in die vorgeformte Fasermatte bei Atmosphärendruck hätte den Nachteil, daß zum einen verhältnismäßig viel Fremddampf benötigt wird, daß andererseits die Temperatursteigerung in der Matte 100°C nicht übersteigt (Kondensationstemperatur des Fremddampfes).

Mit Hilfe der die Kontur des Fertigteils begrenzenden Tauchkanten 12 und 12&min; wird ein zusätzliches Volumen 13&min; gebildet, daß in sich geschlossen ist, und den noch unverdichteten Werkstoff der vorgeformten Fasermatte enthält. Die Zuführung von Fremddampf erfolgt also in ein abgeschlossenes Volumen, das von Werkzeugflächen begrenzt wird, die so hoch erhitzt sind, daß keine Dampfkondensation an ihnen erfolgt. Lediglich in dem noch nicht voll durchgewärmten Werkstoff 4&min; erfolgt diese Kondensation und damit die gewünschte Befeuchtung. In dem beschriebenen Zusatzvolumen kann mit Hilfe des Fremddampfes entsprechender Überdruck aufrechterhalten werden, so daß die Werkstoffbefeuchtung bei insgesamt höheren mittleren Temperaturen als 100°C erfolgen kann. Gleichzeitig wird der Bedarf an Fremddampf minimiert, wodurch der Verfahrensablauf kostengünstiger ist.

Nach dem Befeuchten wird der Werkstoff der Lignozellulosefasermatte 4&min; durch weiteres Annähern der Pressenelemente 1 und 5 unter Preßdruck verdichtet und fertig geformt. Das Drei-Wege-Ventil 10 wird während dieses Vorganges geschlossen.

In Fig. 3 ist schließlich der Abschluß des Heißpressens dargestellt, der durch das schlagartige Entfeuchten des verpreßten Fertigteiles gekennzeichnet ist. Hierzu wird das Drei-Wege-Ventil 10 nach Abschluß der Mindestaushärtzeit der zugefügten Bindemittel schnell in die dargestellte Position gebracht, d. h. die Verbindungsbohrung 7 des Puffervolumens 6, 6&min; wird mit der Atmosphäre oder einem gleichwertigen Entspannungsvolumen verbunden. Der im Puffervolumen unter hohem Druck aufgestaute überhitzte Dampf entweicht dabei schlagartig. Ebenso schlagartig kann die im Formteil 4&min; noch immer in Dampfform enthaltene Feuchtigkeit durch die Verbindungsbohrungen 6&min; durch das beschriebene Puffervolumen sehr schnell austreten. Die schnelle Entfeuchtung wird dabei dadurch begünstigt, daß das gesamte Formteil Temperaturen angenommen hat, die deutlich größer als 100°C sind, daß also die entsprechend hohe Speicherwärme des Fertigteiles das Entfeuchten beschleunigt.

Erfindungsgemäß wird dadurch, daß während der Mindestaushärtezeit des zugesetzten Bindemittels die Verarbeitungsfeuchte in der Fasermatte aufrechterhalten wird, in dem der sich durch die Verarbeitungsfeuchte ergebende Dampf in einem mit dem Formteilvolumen verbundenen zusätzlich vorgesehenen Puffervolumen gestaut wird, und daß das Absinken der Feuchte auf die Endfeuchte durch schlagartiges Entspannen des Puffervolumens erfolgt, die Taktzeit des Verfahrens erheblich verkürzt. Infolge des verfahrensspezifisch hohen Dampfdruckes in Preßteil und Puffervolumen und der damit verbundenen Temperaturen, die deutlich größer als 100°C sind, wird die chemische Reaktion des Bindemittels beschleunigt. Wenn wenigstens ein Teil der Verarbeitungsfeuchte der Fasermatte durch Einleiten von Fremddampf in das Puffervolumen zu Beginn des Preßvorganges zugeführt wird, so kann dies dadurch geschehen, daß der Fremddampf durch das Puffervolumen auf die Fasermatte und aus dieser in die freie Atmosphäre abgeführt wird. Günstiger ist es, wenn der Fremddampf aus dem Puffervolumen durch die Fasermatte in ein weiteres in sich geschlossenes Volumen geleitet wird. Hierdurch kann die Gesamttaktzeit durch zusätzliches Verkürzen der Mindestaushärtezeit der Bindemittel weiter gesenkt werden. Sollen keine vorgeformten Fasermatten eingesetzt werden, denen zumindest ein Teil der Verarbeitungsfeuchte durch Fremddampf zugeführt wird, so läßt sich das besonders günstige zusätzliche abgeschlossene Volumen, in das der Fremddampf durch die Fasermatte eingeleitet wird, nicht in jedem Falle durch spezielle Ausbildung der Tauchkante 12, 12&min; herstellen.

Das Verwenden einer abgedichteten, verschiebbaren Hülse, die insofern die Tauchkante vorgibt zum Herstellen eines weiteren, in sich geschlossenen Volumens, in das der Fremddampf eingeleitet werden kann, ist nicht in jedem Falle zweckmäßig. Vor allem dann, wenn der Umriß der Heißpreßwerkzeuge komplizierte Gestalt besitzt, verursacht das Verwenden einer abgedichteten, verschiebbaren Hülse verwickelter Kontur hohen technischen Aufwand. In diesem Falle ist es jedoch möglich, das Befeuchten bei Gegendruck dadurch durchzuführen, daß das in sich geschlossene Volumen 13&min; aus der die Fasermatte übergreifenden, dicht auf die zugehörige Werkzeughälfte 3 dargestellten Glocke 16 besteht. Diese Glocke kann mit Hilfe von Verriegelungselementen 17 so in ihrer abgedichteten Position gehalten werden, daß sie dem Überdruck des Fremddampfes standhält. Die Glocke 16 wird in die in Fig. 1 dargestellte Position bei geöffneter Presse mit Hilfe an sich bekannter Bauelemente gebracht, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit dargestellt sind. Nach dem Einbringen der benötigten Arbeitsfeuchte in die Fasermatte mit Hilfe des Drei-Wege-Ventiles 10 in der dargestellten Position wird der Dampfdruck aus dem Volumen 13&min; durch Umschalten des Drei-Wege- Ventiles 10 auf die Entspannungsleitung 9 schlagartig entfernt, die Verriegelungselemente 17 werden gelöst, und die Glocke 16 wird aus dem Heißpreßwerkzeug entfernt. Nach dem Schließen des Drei-Wege-Ventiles 10 wird danach in der schon beschriebenen Art und Weise fertig gepreßt und entfeuchtet.

Ist es erforderlich, den ebenen Mattenzuschnitt 4&min; vor dem eigentlichen Heißpressen vorzuformen, um ein Reißen der Fasermatte beim Heißpressen zu vermeiden, so läßt sich die in Fig. 1 dargestellte Anordnung, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, vorteilhaft weiterbilden. Zu diesem Zweck wird die Glocke 16&min; an ihrer Innenseite mit dem aus den feststehenden Bauelementen 18 und 18&min;&min; sowie dem Voreiler 18&min; bestehenden Hilfsformer versehen. Der gesamte Hilfsformer kann mit Hilfe der hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 19 abwärts bewegt werden. Fig. 2 zeigt die Ausgangsposition der unteren Werkzeughälfte 3 mit allen Hilfsvorrichtungen zu Beginn der Zusatzbefeuchtung. Die obere Hälfte des Heißpreßwerkzeuges ist in dieser Darstellung aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit dargestellt. Während der Zusatzbefeuchtung des ebenen Mattenzuschnittes bewegt sich der Hilfsformer 18, 18&min;, 18&min;&min; schrittweise in die in Fig. 3 dargestellte Endposition und formt den ebenen Mattenzuschnitt 4&min; vor. Danach wird er in seine Ausgangsposition zurückbewegt, das Zusatzvolumen 13&min; wird durch entsprechende Stellung des Drei-Wege-Ventiles 10 vom Dampfdruck entlastet, und die Glocke 16&min; wird nach Lösen der Verriegelungselemente 17 in der schon beschriebenen Weise von der unteren Werkzeughälfte 3 entfernt. Danach wird nach dem Schließen des Drei- Wege-Ventiles 10 der befeuchtete und vorgeformte Mattenzuschnitt in der schon beschriebenen Weise fertig gepreßt und entfeuchtet.

Um ein unerwünschtes Abkühlen des Fremddampfes in erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu vermeiden, können die Glocken 16, 16&min; und gegebenenfalls die Hilfsformer 18, 18&min;, 18&min;&min; zusätzlich beheizt werden. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Abkühlung während der Zeit vermieden, während der sie sich nicht im Eingriff mit dem Heißpreßwerkzeug befinden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die beschriebenen Vorrichtungen lassen sich sinngemäß auch für das Verarbeiten anderer als organischer Fasermatten anwenden, die entsprechende Bindemittel enthalten. Auch die Verarbeitung von bindemittelhaltigen Schüttgütern mit der beschriebenen Vorgehensweise ist möglich.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Pressen von Formteilen aus organischen Fasermatten, wie Lignozellulose oder dergleichen, denen - gegebenenfalls neben anderen Zusatzstoffen - unter Wärmeeinfluß aushärtbare Fremd-Bindemittel zugesetzt sind, und die eine ausreichende Verarbeitungsfeuchte aufweisen, bei dem die Fasermatten in einem einzigen Pressenhub zwischen zwei dampfdicht geschlossenen Werkzeughälften mit einer Temperatur oberhalb 100°C verdichtet werden, die Verarbeitungsfeuchte in der Fasermatte zunächst in dem geschlossenen Pressenvolumen aufrechterhalten wird, und die Feuchte vor Beendigung des Preßvorganges durch Ablassen des überhitzten Wasserdampfes auf eine Endfeuchte abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet,daß die Werkzeughälften ausschließlich während der Mindestaushärtezeit des zugesetzten Bindemittels dampfdicht geschlossen gehalten werden, daß die Verarbeitungsfeuchte 25% nicht übersteigt, und daß der durch die Verarbeitungsfeuchte vorgegebene und durch die Temperatur der heißen Werkzeughälften sich bildende überhitzte Dampf mittels einer die Fasermatte übergreifenden Glocke zurückgehalten wird.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glocke (16) dicht auf eine der Werkzeughälften (2, 3) der Presse aufgesetzt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (16&min;) eine Hilfsformeinrichtung (18, 18&min;, 18&min;&min;) enthält, die mit Hilfe gesonderter Bauelemente (19) beweglich ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (16, 16&min;) und/oder die Hilfsformeinrichtung (18, 18&min;, 18&min;&min;) auf mindestens die Temperatur des Heißpreßwerkzeuges (2, 3) beheizbar sind.






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