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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Pressen von mindestens einem Fasermaterialkörper mit
geringem Raumgewicht, mit einer Zuführeinrichtung, mit einer Presseinrichtung
und mit einer Presskörperabführeinrichtung,
wobei die Presseinrichtung zwei gegenüberliegende, verfahrbare Pressplatten
umfasst. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Verpressen von mindestens einem Fasermaterialkörper mit
geringem Raumgewicht, wobei der Fasermaterialkörper einer Presseinrichtung
zugeführt
wird, wobei der Fasermaterialkörper
zwischen zwei gegenüberliegenden Pressplatten
verpresst wird und wobei der dabei entstehende Presskörper aus
der Presseinrichtung abgeführt
wird.
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Fasermaterialkörper mit geringem Raumgewicht
sind im Baubereich, vor allem im Hinblick auf Dämmstoffe, oder auch im Hygieneartikelbereich
anzutreffen. An Fasern werden spezifische Anforderungen gestellt.
Im Hygieneartikelbereich steht besonders das Feuchtigkeitsaufnahmevermögen der
Fasern im Vordergrund. Im Apparate-, Fahrzeug- und Häuserbau ist die Isolierwirkung
der Fasern beim Einsatz zu Wärme-,
Kälte-
und Schallschutzzwecken von Bedeutung.
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In Anbetracht steigender Transport-
und Lagerkosten werden aus losen Fasern erstellte Fasermaterialkörper nicht
in dieser Form geliefert, sondern sie werden nochmals stark verdichtet
und in der Regel verpackt. Es können
auch mehrere Fasermaterialkörper,
bspw. in Form eines Plattenstapels, verpresst und dann umhüllt werden.
Sowohl einzelne Fasermaterialkörper
als auch Fasermaterialpackungen – umhüllt oder nicht umhüllt – werden
wiederum in ein Zwischenprodukt überführt, wobei
dann entweder mehrere Einzelkörper,
wie Faserrollen, oder mehrere Packungen, wie Plattenstapel, zu einem einzigen
Presskörper
komprimiert werden, welcher nach dem Pressvorgang verpackt, banderoliert
oder umreift wird.
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Aus der Praxis ist es bekannt, dass
die auf den Fasermaterialkörper,
die mehreren Einzelkörper oder
mehreren Plattenstapel wirkenden Presskräfte einseitig wirken. Mit anderen
Worten bleibt eine Pressplatte in Ruhestellung, während die
andere Pressplatte zur Verdichtung des Pressgutes gegen die erste
Pressplatte verfahren wird.
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Eine einseitige Presskraftbeaufschlagung
ergibt sich bspw. aus der
FR
2 697 228 A1 . Die dortige Vorrichtung zum Pressen und Verpacken
von mehreren Fasermaterialkörpern
in Form von Zellulose-Stapeln, nämlich
Windelhöschen-Stapel
umfasst Mittel zum Verdichten der Zellulose-Stapel, Mittel zum Führen der
Zellulose-Stapel gegenüber
einen Einsackschacht, wenigstens ein Paar nebeneinandergesetzter
Pressplatten, wobei die Platten in zwei Positionen verstellt werden
können.
Eine Position betrifft die Auseinander-Stellung der Platten in einem bestimmten
Plattenabstand, der am größten ist
bei einer bestimmten Dicke des Zellulose-Stapels. Die andere Position
betrifft die angenäherte
Stellung der Platten. Ein Druckstück befördert den Zellulose-Stapel
zunächst
zwischen die Platten, die sich in Auseinander-Stellung befinden.
Die Platten werden dann verschoben und nehmen gleichzeitig den Zellulose-Stapel
mit sich. Am Ende des Verschiebevorgangs wird eine Platte arretiert,
während
die andere Platte weiterverschoben wird und den Zellulosestapel
auf die bestimmte Dicke verdichtet. Nach der Verdichtung wird der
verdichtete Stapel aus der Presseinrichtung ausgestoßen, einem
Einsackschacht zugeleitet und dort verpackt.
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Die einseitige Presskraftbeaufschlagung wirkt
sich nachteilig auf die Qualität
des zu verarbeitenden Endproduktes aus. Der mit der presskraftwirksamen
Pressplatte kontaktierende Bereich des Pressgutes wird wesentlich
stärker
zusammengedrückt
als der anschließende
Bereich des Pressgutes. Es herrscht ein kontinuierlicher Druckabbau
innerhalb des Pressgutes in Richtung der in Ruhe befindlichen Pressplatte.
Schwachstelle ist der mit der presskraftwirksamen Pressplatte kontaktierende
Bereich des Pressgutes, in dem infolge der hohen Presskraft Fasern
zerstört
werden. Im Hygieneartikelbereich kann dies zu verminderter Feuchtigkeitsaufnahme
führen.
Im Baubereich hat die Zerstörung der
Fasern negative Auswirkungen auf das Elastizitätsverhalten des Fasermaterials.
Wenn die Dickenrückstellung
der Fasern nicht gewährleistet
wird, kann auch die Isolierwirkung während der Anwendung im Apparate-,
Fahrzeug- und Häuserbau
beim Einsatz zu Wärme-,
Kälte-
und Schallschutzzwecken nicht in hoher Qualität gewährleistet werden.
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Aus der
DE 695 00 718 T2 ist eine
Presse bekannt, deren Pressplatten von Druckzylindern beaufschlagbar
sind. Die Wirkungslinien der Druckzylinder stimmen überein,
die Kolbenstangen werden mit vorbestimmter Kraft ausgefahren. Insofern
ist der Gedanke der gegenläufigen
Verfahrbarkeit mit definierter Presskraftbeaufschlagung bekannt
und eine definierte Presskraftbeaufschlagung von beiden Platten
durchführbar.
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Bei der aus der Praxis bekannten
Fasermaterialkörperverpressung
ist außerdem
die Zuführung mehrerer
Einzelkörper,
wie Faserrollen, oder mehrerer Packungen, wie Plattenstapel, in
die Presseinrichtung verbesserungswürdig. Bei Vertikalpressen ist
sogar heute noch eine weitgehend manuell gestützte Zuführung des Pressgutes üblich, teils
wird eine geneigte Pressenbauweise praktiziert, um ein Umfallen
des Pressgutes auf einem Transportband zu verhindern.
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Für
sich gesehen ist bspw. aus der
DE 40 06 474 A1 ganz allgemein ein teleskopierbarer
Bandförderer
bekannt, der jedoch in keiner Beziehung zu einer Pressvorrichtung
für Fasermaterialkörper steht.
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Ein weiterer Nachteil bei der aus
der Praxis bekannten Fasermaterialkörperverpressung liegt darin,
dass das Ablösen
des Presskörpers
von den Pressplatten nach dem Pressvorgang oftmals mit einer Beschädigung des
Umhüllungsmaterials
oder gar der Presskörperoberfläche einhergeht.
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Bspw. ist es aus der Metallprägetechnik,
aus der
DE 29 13 156
C2 , bekannt, eine Pressplatte mit Nuten zu versehen, über die
mit Unter- und Überdruck
gegenüber
der zu prägenden
Metallplatte gearbeitet wird. Zum einen wird Luft abgesaugt, damit
das zu pressende plattenförmige
Produkt unter Zwischenschaltung eines Stahlsiebtuches oder eines pertorierten
Bleches in Richtung Pressplatte angesaugt wird. Beim Pressvorgang
spielt außerdem
ein Prägeblech
eine Rolle, welches an der Unterseite der gegenüberliegenden Pressplatte befestigt
ist. Sobald der Prägepressvorgang
beendet ist, öffnen
die Pressplatten nur ganz geringfügig und während das geprägte Produkt
weiter angesaugt wird, wird das Prägeblech entfernt. Erst dann
erfolgt ein Wechsel zum Überdruck
und die Nuten werden mit Luft befüllt, so dass das Ablösen des
geprägten
Produkts erleichtert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung und ein Verfahren der in Rede stehenden Art anzugeben,
die bzw. das gegenüber
dem Stand der Technik optimiert ist. Mit Blick auf den Presskörper soll
eine qualitative Optimierung, mit Blick auf die Fasermaterialkörperzuführung eine
zeitbezogene Optimierung erreicht werden.
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Die voranstehende Aufgabe wird im
Hinblick auf die Vorrichtung und auf die zeitbezogene Optimierung
des Presskörpers,
durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 6 gelöst.
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Danach ist eine Vorrichtung der in
Rede stehenden Art nach einer ersten, für eine Horizontalpresse vorgesehenen
Alternative derart ausgestaltet und weitergebildet, dass die Zuführeinrichtung
ein Teleskopierband umfasst, dass die Zuführeinrichtung eine der Presseinrichtung
vorgeordnete Ablage für den
bzw. die antransportierten Fasermaterialkörper aufweist und dass die
Zuführeinrichtung
einen Zuführschieber
umfasst, welcher den bzw. die zu verpressenden Fasermaterialkörper in
die Presseinrichtung verbringt. Die Vorrichtung der in Rede stehenden
Art ist nach einer zweiten, für
eine Vertikalpresse vorgesehenen Alternative derart ausgestaltet,
dass die Zuführeinrichtung
ein Teleskopierband umfasst, das direkt in die Presseinrichtung
verfahrbar ist.
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Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass eine
Zeitersparnis im Bereich der Fasermaterialkörperzuführung angesiedelt sein kann,
da dort teilweise noch manuelle Vorgänge stattfinden. Weiter ist
erfindungsgemäß erkannt
worden, dass eine zeitsparende Zuführung des Pressgutes zur oder
direkt in die Presseinrichtung erfolgen kann, wenn die Zuführeinrichtung
ein für
sich bekanntes Teleskopierband umfasst. Durch das ein- und ausfahrbare
Teleskopierband ist nicht nur eine schnellere, sondern auch eine
exakte, positionsgenaue Anlieferung der Fasermaterialkörper möglich.
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Auf dem Teleskopierband wird bzw.
werden der oder die Fasermaterialkörper zur Presseinrichtung transportiert.
Die Teleskopierbarkeit des Transportbandes erlaubt eine automatische
Zuführung.
Bei einer Horizontalpresse ist eine der Presseinrichtung vorgeordnete
Ablage für
den bzw. die antransportierten Fasermaterialkörper vorgesehen. Je nachdem, wie
viele der Fasermaterialkörper
in einem Vorgang komprimiert werden, werden diese durch das in unterschiedlichen
Ausfahrlängen
ausfahrbare Teleskopierband sukzessive hintereinander abgelegt.
Der abgelegte Faserkörper
oder die abgelegten Faserkörper
werden dann mittels Zuführschieber
in die Presseinrichtung, zwischen die Pressplatten verbracht. Die
Bewegungsrichtung des Zuführschiebers könnte senkrecht
zur Transportrichtung des Transportbandes orientiert sein.
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Im Falle einer Horizontalpresse könnte das Teleskopierband
in Ausfahrstellung temporär
in den Bereich einer der Presseinrichtung vorgeordneten Ablage hineinragen.
Während
des Einfahrens des Teleskopierbandes wird der Fasermaterialkörper auf der
Ablage abgelegt. Bei Wiederholung des Ein- und Ausfahrens kommt
es sukzessive zum Hintereinanderliegen mehrerer zugeführter Fasermaterialkörper auf
der Ablage. Es wird eine Reihe von Fasermaterialkörpern ausgebildet,
die dann durch einen Zuführschieber
insgesamt zwischen die sich senkrecht zum Untergrund erstreckenden
Pressplatten verschoben werden kann.
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Die Ausbildung der Zuführeinrichtung
als Teleskopband stellt einen den Automatisierungsgrad der Vorrichtung
erhöhenden
Vorteil dar.
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Bei einer Vertikalpresse sind eine
Ablage und ein Zuführschieber
nicht erforderlich. Der ausfahrbare Abschnitt des Teleskopierbandes
könnte
direkt in die Presseinrichtung verfahren werden und den Fasermaterialkörper auf
der unteren Pressplatte ablegen. Wenn mehrere Fasermaterialkörper verpresst
werden, könnte
ein Stapel ausgebildet werden. Die untere Pressplatte könnte zunächst nach oben
verfahren werden und den ersten Fasermaterialkörper aufnehmen und schließlich sukzessive – mit zunehmender
Stapelhöhe – nach unten
verfahren werden. Das Teleskopierband ragt in Ausfahrstellung temporär in die
Presseinrichtung hinein und in Einfahrstellung wird der Fasermaterialkörper in
der Presseinrichtung auf der unteren, sich parallel zum Untergrund
erstreckenden Pressplatte abgelagert. Bei Wiederholung des Ein-
und Ausfahrens kommt es sukzessive zur Übereinanderlagerung mehrerer
zugeführter
Fasermaterialkörper
und damit zur Ausbildung eines Stapels.
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Von besonderem Vorteil ist die Zuordnung
eines Teleskopierdeckbandes oberhalb des Teleskopierbandes, unabhängig davon,
ob es bei einer Horizontal,- Vertikalpresse oder einer geneigten
Presse eingesetzt wird. Durch das Teleskopierdeckband wird die Zwangsführung des
Fasermaterialkörpers
ermöglicht
und ein Umfallen desselben wirksam verhindert. Auch vorverdichtete
Fasermaterialkörper
in Form von Paketen mit stark gerundeten Kanten können so
stehend transportiert werden. Der Abstand zwischen Teleskopierband
und Teleskopierdeckbandes könnte
auf die Abmessungen des Fasermaterialkörpers abgestimmt sein oder
auf diese eingestellt werden. Ein weiterer Vorteil der Zuordnung
eines Teleskopierdeckbandes – insbesondere
im Zusammenhang mit der Horizontalpresse – wird darin gesehen, dass
der Fasermaterialkörper
aufrechtstehend und/oder mit geringstmöglicher Kontaktfläche zum Teleskopierband
und zum Teleskopierdeckband antransportiert werden kann. Hierdurch
wird die Einnahme der Pressausgangslage durch den zu komprimierenden
Fasermaterialkörper
ermöglicht
und in quantitativer Hinsicht eine hohe Bandauslastung erzielt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
beide Pressplatten einzeln derart positionierbar, dass der Fasermaterialkörper zur
Erzeugung eines definierten Druckgradienten im Presskörper definiert mit
Presskraft beaufschlagbar ist. Hier ist von Bedeutung, dass die
Fasern eines einseitig verpressten Fasermaterialkörpers oder
mehrerer einseitig verpresster Fasermaterialkörper im Kontaktbereich zur
bewegten Pressplatte und im daran anschließenden Bereich verschlechterte
Eigenschaften, insbesondere ein verschlechtertes Elastizitätsverhalten,
aufweisen. Eine Beeinträchtigung
der Fasereigenschaften könnte
vermieden und die Qualität
des Pressprodukts könnte
erhöht
werden , wenn die Presskraft von beiden Pressplatten auf den oder
die Fasermaterialkörper
aufgebracht wird. Durch die Verteilung des zur Verdichtung erforderlichen
Kraftbetrages auf zwei gegenläufige
Pressplatten wird die Belastung der Fasern im Kontaktbereich zur
Pressplatte deutlich herabgesetzt. Hierdurch eröffnen sich weitergehende Möglichkeiten,
den Kraftbetrag in der erforderlichen prozentualen Verteilung beidseitig
aufzubringen. Bspw. wäre
die Ausbildung ungleichförmiger
Packungssortimente aus Fasermaterialplatten möglich, die dann auch ungleichmäßig mit
Presskraft beaufschlagt würden.
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Zur Positionierung der Pressplatten
sind zweckmäßigerweise
Antriebs- und Steuermittel vorgesehen, welche elektrisch und/oder
hydraulisch und/oder mechanisch arbeiten. Bspw. könnte als
Antriebs- und Steuermittel pro Pressplatte ein Servomotor nebst
Zahn stange vorgesehen sein. Ebenso könnten Hydraulikzylinder mit
einem Weggeber verbunden sein.
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Nach einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
könnten
die Antriebs- und Steuermittel computergesteuert sein. Weiterführend könnte eine
presskörperspezifische
Komprimierungsdatei vorgesehen sein, welche die Daten für die Positionierung
jeder Pressplatte liefert.
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Je nach Bauart der Vorrichtung im
Sinne einer Horizontalpresse, einer Vertikalpresse oder einer geneigten
Presse könnten
sich die Pressplatten senkrecht, parallel oder geneigt zum Untergrund
erstrecken.
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Der Fasermaterialkörper könnte in
Form einer Faserplatte, eines Faserplattenstapels oder einer Faserrolle
vorliegen und bspw. als Dämmstoff
im Apparate-, Fahrzeug- und Häuserbau
zum Einsatz kommen.
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Bei einer besonders im Vordergrund
stehenden Art der Vorrichtung, nämlich
der sog. Modulpackpresse, könnten
mehrere Fasermaterialkörper
in einem Vorgang in der Presseinrichtung verpressbar sein. Bspw.
könnten
sechs Fasermaterialrollen oder -stapel mit zumindest teilweiser
Umhüllung
oder ohne Umhüllung
komprimiert werden. Die Umhüllung könnte aus
Folie, Papier, Maschengewebe oder dgl. in Form eines Sackes, eines
Schlauches oder einer Banderole bestehen. Alternativ könnten die
Fasermaterialkörper
auch umreift sein.
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Die der Presseinrichtung nachgeordnete Presskörperabführeinrichtung
könnte
einen Ausschubtrichter umfassen, dessen Abmessung jeweils auf die
zu erzielenden Presskörperabmessungen einstellbar
ist. Alternativ könnte
bei einer bspw. nicht umzurüstenden
Presse für
ein Produkt auch ein entsprechend den zu erzielenden Presskörperabmessungen
ausgewählter
Ausschubtrichter vorgesehen sein.
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Nach der in der Praxis häufigst zum
Einsatz kommenden Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
umfasst diese auch eine Verpackungseinrichtung zur Verpackung des
Presskörpers mittels
Sack, Schlauch, Stretchfolie, Wickel, Banderole, Um reifen oder dgl..
Besonders bei einer größeren Anzahl
von zu verpressenden Fasermaterialkörpern ist eine Verpackung zweckmäßig, welche
den aus den Teilkörpern
bestehenden Presskörper
in Form hält
und verhindert, dass eine Rückverformung aufgrund
des Elastizitätsverhaltens
eintritt. Die Verpackungseinrichtung könnte dem Ausschubtrichter zugeordnet
oder diesem unmittelbar nachgeordnet sein. Sind zumindest teilweise
umhüllte
oder umreifte Fasermaterialkörper
zum Presskörper
verpresst worden, kommt es nunmehr zur zweiten Umhüllung oder Umreifung
des Gesamtmoduls.
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Nachdem die Pressplatten zusammengefahren
sind und die gewünschte
Komprimierungsdicke des Presskörpers
erreicht ist, wird der Presskörper aus
der Presseinrichtung in den Ausschubtrichter verbracht. Dies könnte mittels
eines Ausschiebers erfolgen. Vorzugsweise verbleiben die Pressplatten während des
Ausschiebens in ihrer zusammengefahrenen Stellung und werden nicht
einmal geringfügig auseinandergefahren,
damit der Presskörper
sich bis zur Vollendung der Verpackung nicht oder möglichst wenig
rückverformt.
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Wenn der Ausschieber den Presskörper unter
geringem Spiel zu den Pressplatten zum Ausschubtrichter schiebt,
kann insbesondere im Hinblick auf bereits umhüllte Fasermaterialkörper das
Verpackungsmaterial oder auch das Fasermaterial selbst an den Pressplatten
hängen
bleiben. Damit nun eine Ablösung
des Presskörpers
von den Pressplatten dennoch problemlos erfolgen kann, könnten zwei
alternative bauliche Maßnahmen
an den Pressplatten oder zumindest an einer Pressplatte vorgenommen werden.
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Eine bauliche Maßnahme könnte darin bestehen, ein umlaufendes
Band an der Pressplatte vorzusehen. Das Band könnte an der Pressplatte in Querrichtung,
mit einer Laufrichtung parallel zum Untergrund und mit einer zum
Ausschubtrichter gerichteten Orientierung umlaufen. Das umlaufende
Band könnte
nicht nur die Ablösung
des ggf. umhüllten Presskörpers von
den Pressplatten bewirken, sondern auch den Transport zum Ausschubtrichter.
Insofern wäre
bei einer solchen Maßnahme
kein zusätzlicher
Ausschieber erforderlich. Die je einer Pressplatte zugeordneten
umlaufenden Bänder
könnten
aufeinander abgestimmt angesteuert werden. Es könnte eine Geschwindigkeitsregulierung
entsprechend der Oberfläche
des zu lösenden
und ggf. zu transportierenden Pressgutes erfolgen.
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Alternativ oder auch zusätzlich zum
umlaufenden Band könnte
die Pressplatte mit mit Druckluft beaufschlagbaren Durchtrittsöffnungen
an der zum Fasermaterialkörper
bzw. zum Presskörper
weisenden Pressplattenfläche
versehen sein. Eine derart ausgestaltete Pressplatte ermöglicht ein
problemloses Ablösen
des Presskörpers
und ist auf jeden Pressentyp und die unterschiedlichsten Pressgüter anwendbar.
Die anströmende
Luft bildet jeweils ein Luftpolster zwischen dem Presskörper und
den Pressplatten , erleichtert somit die Ablösung des Presskörpers und
ein Festhängen
von Verpackungs- oder Presskörpermaterial
wird weitgehend verhindert. Wenn druckluftbeaufschlagte Durchtrittsöffnungen im
Zusammenhang mit einem umlaufenden Band zur Anwendung kommen, wirkt
das Luftpolster einem Anliegen des Bandes an der Pressplatte entgegen. Die
aufgrund der Durchtrittsöffnungen
zumindest teilweise als Hohlkörper
vorliegende Pressplatte weist dennoch eine genügend hohe Stabilität zur Durchführung des
Pressvorganges auf. Die Durchtrittsöffnungen könnten homogen über die
gesamte Pressplattenfläche
verteilt sein oder auch an erkannten Problembereichen. Die Anschlüsse für eine betriebsinterne
Druckluftleitung könnten
einem dem Kontaktbereich zum Presskörper abgewandten Teil der Pressplatte
zugeordnet sein.
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Des weiteren wird die voranstehende
Aufgabe im Hinblick auf das Verfahren und die qualitative Optimierung
des Presskörpers
durch die Merkmale des Patentanspruches 25 und alternativ dazu durch die
Merkmale des Patentanspruches 27 gelöst. Das Verfahren könnte unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
durchgeführt
werden. Gemäß der ersten
Alternative des Verfahrens der in Rede stehenden Art erfolgt nach
dem Pressvorgang ein Ablösen
des Presskörpers
von den Pressplatten, indem ein Luftpolster zwischen Presskörper und Pressplatte
aufgebaut wird. Gemäß der zweiten
Alternative erfolgt das Ablösen
des Presskörpers
von den Pressplatten durch ein an der Pressplatte angeordnetes umlaufendes
Band.
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Bezogen auf das Verfahren ist erfindungsgemäß zunächst erkannt
worden, dass ein problemloses Ablösen des Presskörpers von
den Pressplatten nach dem Pressvorgang gemäß einer ersten Alternative
dadurch erreicht werden kann, dass ein Luftpolster zwischen Pressplatte
und Presskörper
aufgebaut wird und gemäß einer
zweiten Alternative, dadurch, dass ein umlaufendes Band den Presskörper mitnimmt.
Beide die Ablösung
des Presskörpers
von den Pressplatten bzw. der Pressplatte betreffenden Verfahrensschritte
wirken einer Beschädigung
von Verpackungs- oder Presskörpermaterial
entgegen und erhöhen
somit die Qualität
des Endprodukts.
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Sobald der Lösevorgang gemäß der Luftpolstervariante
beendet ist, könnte
ein Ausschieber den Presskörper
zum Ausschubtrichter verbringen. Wird das umlaufende Band gewählt, so
könnte
dieses den Presskörper
zum Ausschubtrichter transportieren. Bei beiden Verfahrensalternativen
könnte nach
dem Verpressen die Verpackung erfolgen.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung
des Verfahrens könnte
der mindestens eine Fasermaterialkörper zur Erzeugung eines definierten
Druckgradienten im Presskörper
definiert mit Presskraft beaufschlagt werden, indem die beiden Pressplatten
gegenläufig
positioniert werden. Auch hier gilt, dass eine beidseitige Presskraftbeaufschlagung
zur Reduktion des Kraftbetrages führt, der bei einseitiger Verpressung
erforderlich wäre.
Insofern ist der Faserbeschädigung
im Kontaktbereich zur presskraftwirksamen Pressplatte entgegengewirkt.
Der durch das Verfahren in der in Rede stehenden Ausgestaltung erhaltene
Presskörper
zeichnet sich durch weitgehend unzerstörte Fasern im Pressplattenkontaktbereich
und im an den Pressplattenkontaktbereich anschließenden Bereich
und damit durch ein weitgehend einheitliches Elastizitätsverhalten
des Presskörpers
in allen Bereichen aus. Aufgrund der beidseitigen Presskraftbeaufschlagung
des bzw. der Fasermaterialkörper
kann mit geringerer Presskraft in die Fasern schonender Weise auf
den bzw. die Fasermaterialkörper
eingewirkt werden und dennoch eine hohe Komprimierung erreicht werden.
Da die Fasern während
des Pressens somit kaum beeinträchtigt werden,
kommt es auch nicht zu negativen Auswirkungen auf die Werkstoffeigenschaften
des Fasermaterials. Im Hygieneartikelbereich bleibt es bspw. bei
dem gewünschten
Feuchtigkeitsaufnahmeverhalten. Im Baubereich wird durch das ungestörte Elastizitätsverhalten
die Dickenrückstellung
der Fasern und damit die Maßhaltigkeit
und die Isolierwirkung des Dämmstoffes
während
der Anwendung im Apparate-, Fahrzeug- und Häuserbau beim Einsatz zu Wärme-, Kälte- und
Schallschutzzwecken in hoher Qualität gewährleistet.
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Mit Blick auf einen häufigen Anwendungsfall, wobei
von zwei gegenüberliegenden
Pressplatten das gleiche Maß an
Presskraft aufgebracht wird, führt diese
Art Presskraftbeaufschlagung dazu, dass der Presskörper weitgehend
symmetrisch ist, wobei die Symmetrieebene mittig und senkrecht zur
Längsachse
des Presskörpers
gelegt ist. Außerdem
könnte auch
eine Symmetrie des Presskörpers
dahingehend erreicht werden, dass die Symmetrieebene mittig und parallel
zur Längsachse
des Presskörpers
verläuft. Wird
ein einzelner Fasermaterialkörper
komprimiert, sind die äußeren Bereiche
stärker
verformt als die inneren Bereiche, da der Druckgradient von der
Krafteinleitungsfläche
weg abnimmt. Wenn von zwei gegenüberliegenden
Pressplatten das gleiche Maß an Presskraft
auf mehrere aneinandergeordnete Fasermaterialkörper aufgebracht wurde, sind
die innenliegenden Teilkörper
des Presskörpers
geringer verformt als die außenliegenden
Teilkörper
des Presskörpers.
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Zusammenfassend wird ausgeführt, dass
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Ihren zwei hauptsächlichen
Ausführungen,
nämlich
der Verfahrensschritt des Ablösens
einerseits und die Zuführung
der Fasermaterialkörper
per Teleskopierband andererseits, eine qualitative und zeitliche
Optimierung gegenüber
dem Stand der Technik erreicht wird. Letztlich wird ein Pressprodukt
erhalten, welches qualitativ hochwertig und kostengünstig hergestellt ist
und beim Transport oder bei der Lagerung nicht mehr Platz benötigt als
bisher sowie keine Schäden an
der Oberfläche
aufweist.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1,
6, 25, 27 nachgeordneten Ansprüche,
andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von drei grundsätzlichen Ausführungsbeispielen
der Vorrichtung nebst Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnung
zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der angeführten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung werden im allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In
der Zeichnung zeigen
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1 in
schematischer Darstellung, eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bei auseinandergefahrenen Pressplatten,
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2 in
schematischer Darstellung, eine Aufsicht auf einen Teil der 1 bei zusammengefahrenen
Pressplatten, während
des Pressvorganges,
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3 in
schematischer Darstellung, eine Aufsicht auf einen Teil der 1 bei ausgeschobenem Presskörper,
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4 in
schematischer Darstellung, eine Vorderansicht der Presseinrichtung
gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Fasermaterialkörpern
in Form von Faserplattenstapeln,
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5 in
schematischer Darstellung, der Gegenstand aus 4, jedoch mit Fasermaterialkörpern in
Form von Faserrollen,
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6 in
schematischer Darstellung, eine Vorderansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bei auseinandergefahrenen Pressplatten und mit Teleskopier- sowie
Teleskopierdeckbandzuführung,
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7 in
schematischer Darstellung, eine Seitenansicht auf einen Teil der 6 bei zusammengefahrenen
Pressplatten, während
des Pressvorganges,
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8 in
schematischer, perspektivischer Darstellung, eine alternative Ausgestaltung
einer Pressplatte aus den 1 bis 6 mit umlaufendem Band,
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9 in
schematischer, perspektivischer Darstellung, eine erfindungsgemäße Pressplatte
mit Durchtrittsöffnungen
und
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10 in
schematischer Darstellung, einen erfindungsgemäßen Presskörper mit Umhüllung.
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zum Pressen von mehreren Fasermaterialkörpern 1 mit
geringem Raumgewicht schematisch in einer Aufsicht dargestellt. Über eine
Zuführeinrichtung 2 werden
die Fasermaterialkörper 1 antransportiert
und in eine Presseinrichtung 3 verbracht. Des weiteren
ist eine Presskörperabführeinrichtung 4 vorgesehen.
Die Presseinrichtung 3 umfasst zwei gegenüberliegende
verfahrbare Pressplatten 5 und 6. Selbiges ergibt
sich auch aus den 6 und 7, welche ein drittes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung darstellen.
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Beide Pressplatten 5, 6 sind
einzeln derart positionierbar, dass die zwischen den Pressplatten 5, 6 befindlichen
Fasermaterialkörper 1 definiert
mit Presskraft beaufschlagbar sind. Hierdurch wird in dem aus 3 ersichtlichen Presskörper 7 ein
definierter Druckgradient erzeugt. In den 4 und 5 sind
je zwei gegenläufige
Druckgradienten X, X' angedeutet,
die durch die beiden gegenläufig
mit Kraft beaufschlagten Pressplatten 5, 6 der
Presseinrichtung 3 erzeugt werden. Von beiden Pressplatten 5, 6 ausgehend
erfolgt ein kontinuierlicher Druckabbau. Da beidseitig gepresst
wird, können
geringere Kräfte angesetzt
werden und die Fasern im Kontaktbereich zu den Pressplatten 5, 6 bleiben
weitgehend ungestört
und behalten ihr Elastizitätsverhalten.
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Die Vorrichtung nach dem ersten und
dritten Ausführungsbeispiel
umfasst außerdem
die in den 1 und 6 mit der Bezugsziffer 8 bezeichneten
Antriebs- und Steuermittel für
die Pressplatten 5, 6, welche in diesem Fall elektrisch
und mechanisch arbeiten und in Form eines Servomotors nebst Zahnstange
vorliegen. Des weiteren ist eine Computersteuerung 9 vorgesehen,
welche die Antriebs- und Steuermittel 8 unter Heranziehung
einer presskörperspezifischen
Komprimierungsdatei steuern. Aus der presskörperspezifischen Komprimierungsdatei
werden die Daten für
die Positionierung jeder Pressplatte 5, 6 gewonnen.
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Aus den 1 bis 5 ergibt
sich, dass sich die Pressplatten 5, 6 senkrecht
zum Untergrund 10 erstrecken und somit eine horizontale
Presse 11 ausbilden. In den 6 und 7 erstrecken sich die Pressplatten 5, 6 parallel
zum Untergrund 10 und bilden somit eine Vertikalpresse 12 aus.
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Der Fasermaterialkörper 1 liegt
gemäß den 1 bis 4, 6 und 7 in Form eines Faserplattenstapels 13 vor.
Aus der 5 ergibt sich
ein Fasermaterialkörper 1 in
Form einer Faserrolle 14.
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Aus den 1-7 ergibt
sich, dass mehrere Fasermaterialkörper 1 in einem Vorgang
in der Presseinrichtung 3 verpressbar sind. Während bei
den 4 und 5 sowohl die Faserplattenstapel 13 als auch
die Faserrolle 14 mit einer nicht gesondert bezeichneten
Umhüllung
aus Folie versehen und auch vorkomprimiert sind, ist aus den 6 und 7 ersichtlich, dass Faserplattenstapel 13 ohne
Umhüllung
verpresst werden.
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Erfindungsgemäß umfasst die Zuführeinrichtung 2 sowohl
bei der Horizontalpresse 11 als auch bei der Vertikalpresse 12 ein
Teleskopierband 15. Aus den 1 bis 3 ergibt sich, dass die Zuführungseinrichtung 2 bei
der dort gezeigten Horizontalpresse 11 außerdem eine der Presseinrichtung 3 vorgeordnete
Ablage 16 für
die antransportierten Fasermaterialkörper 1 aufweist. Des
weiteren umfasst die Zuführeinrichtung 2 einen
Zuführschieber 17,
welcher die zu verpressenden Fasermaterialkörper 1 in die Presseinrichtung 3 verbringt.
Die Bewegungsrichtung A des Zuführschiebers 17 ist
senkrecht zur Transportrichtung B des Teleskopierbandes 15 orientiert.
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Bei der in den 6 und 7 gezeigten
Vertikalpresse 12 ist keine Ablage erforderlich, sondern das
Teleskopierband 15 wird direkt in die Presseinrichtung 3 verfahren.
Aus den 6 und 7 ergibt sich weiter, dass
dem Teleskopierband 15 ein Teleskopierdeckband 18 zugeordnet
ist. Auf diese Weise ist der Fasermaterialkörper 1 bzw. der Faserplattenstapel 13 – hier ohne
Umhüllung – zwischen
dem Teleskopierband 15 und dem Teleskopierdeckband 18 zwangsgeführt.
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Die Presskörperabführeinrichtung 4 umfasst einen
der Presseinrichtung 3 nachgeordneten Ausschubtrichter 19.
Gemäß dem ersten,
in den 1 – 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
und gemäß dem dritten,
in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist ein entsprechend dem zu erzielenden Abmessungen des Presskörpers 7 ausgewählter Ausschubtrichter 19 vorgesehen.
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Das erste und dritte Ausführungsbeispiel zeigt
Pressplatten 5, 6, welche über hydraulisch angetriebene
Pressstempel 21 bewegt werden. Die Presseinrichtung 3 – ob als
Horizontalpresse 11 oder Vertikalpresse 12 vorliegend – weist
in herkömmlicher
Form ein Maschinengestell auf, in dem nicht näher dargestellte Hydraulikzylinder
für die
Pressstempel 21 enthalten sind. An den Pressstempeln 21 sind die
Pressplatten 5, 6 angeordnet. Das in den 4 und 5 veranschaulichte zweite Ausführungsbeispiel zeigt
Pressplatten 5, 6, welche Bestandteil von auf Rollen 22 verfahrbaren
Schlitten sind. Die Bewegungsrichtung der Pressplatten 5, 6 ist
mit F bezeichnet.
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Aus den 1 bis 3 sowie 6 und 7 ergibt sich schließlich eine Verpackungseinrichtung 20.
In der Verpackungseinrichtung 20 wird der Presskörper 7 in den
vorliegenden Fällen
jeweils mittels Folie verpackt. Die Verpackungseinrichtung 20 ist
dem Ausschubtrichter 19 direkt nachgeordnet.
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Damit der Presskörper 7 in die Presskörperabführeinrichtung 4 gelangt,
ist ein Ausschieber 23 erforderlich, der den Presskörper 7 aus
der Presseinrichtung 3 ausbringt. Mit dem Bezugszeichen
G ist die Bewegungsrichtung des Ausschiebers 23 bezeichnet.
Ein Ausschieber 23 ist sowohl bei der Horizontalpresse 11 als
auch bei der Vertikalpresse 12 gemäß dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen.
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Eine alternative Bauform der in den 1 – 7 gezeigten
Pressplatten 5, 6 ist in 8 dargestellt. Hier ist die Pressplatte 5 gezeigt,
welche ein umlaufendes Band 24 aufweist. Auf einen Ausschieber 23 kann
dann verzichtet werden, wenn der Druck, der durch den Presskörper 7 infolge
der Rückstellkraft auf
das Band 24 ausgeübt
wird, nicht zu hoch ist. Im Normalfall ist jeder Platte 5, 6 ein
umlaufendes Band 24 zugeordnet.
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Eine weitere alternative Bauform
der Pressplatten 5, 6 ergibt sich aus 9. Dort liegt die Pressplatte 5 als
Hohlkörper
vor und weist an der zum Fasermaterialkörper 1 bzw. zum Presskörper 7 weisenden
Pressplattenfläche 25 Durchtrittsöffnungen 26 auf,
welche mit Druckluft beaufschlagbar sind. Mit 27 ist der
Druckluftanschluss bezeichnet, an den die Platte 5 über eine
nicht näher
bezeichnete Druckluftleitung angeschlossen ist. Der Druckluftanschluss 27 steht
hier für
eine betriebsinterne Druckluftleitung. Die Verbin dungsleitung endet
einerseits am Druckluftanschluss 27 und ist andererseits
an der Unterseite der Pressplatte 5 – außerhalb der zum Fasermaterialkörper 1 oder
zum Presskörper 7 weisenden Pressplattenfläche 25 – angeordnet.
Es wird erfindungsgemäß ein Luftpolster
aufgebaut, um das Lösen
des Presskörpers 7 von
den Pressplatten 5, 6, die nicht auseinandergefahren
werden, zu erleichtern.
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10 zeigt
einen Presskörper 7 mit
weitgehend unzerstörten
Fasern im Pressplattenkontaktbereich 28 und im an den Pressplattenkontaktbereich 28 anschließenden Bereich 29.
Bei dem hier gezeigten Presskörper 7 sind
drei Fasermaterialkörper 1 in Form
von Faserrollen 14 zusammengepresst worden. Der Presskörper 7 weist
erfindungsgemäß ein weitgehend
einheitliches Elastizitätsverhalten
in allen Bereichen auf. Bei dem hier dargestellten Presskörper 7 wurde
von zwei gegenüberliegenden
Pressplatten das gleiche Maß an
Presskraft aufgebracht. Daraus ergibt sich ein weitgehend symmetrische
Gestaltung des Presskörpers 7,
wobei die Symmetrieebene C mittig und senkrecht zur Längsachse
D des Presskörpers 7 und
die Symmetrieebene E mittig und parallel zur Längsachse D des Presskörpers 7 gelegt sind.
Aus der 10 wird weiter
deutlich, dass der innenliegende Teilkörper 30 des Presskörpers 7 geringer
verformt ist als die beiden außenliegenden
Teilkörper 31 des
Presskörpers 7.
Selbiges ergibt sich auch aus den 4 und 5, wo gerade aus vier Fasermaterialkörpern 1 unter
betragsgleicher Presskraftbeaufschlagung Presskörper erstellt werden und dort bereits
die geringere Verformung der innenliegenden Teilkörper ersichtlich
ist.
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Der in 10 gezeigte
Presskörper 7 ist nach
dem Pressen verpackt worden und weist eine Umhüllung 32 auf.
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Hinsichtlich weiterer, in den Figuren
nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung
verwiesen.
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Abschließend sei darauf hingewiesen,
dass die erfindungsgemäße Lehre
nicht auf die voranstehend erörterten
Ausführungsbeispiele
eingeschränkt ist.
Vielmehr sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen der Fasermaterialkörper, Presskörper, deren
Druckgradientenverlauf und Formgebung durch die gesteuerte Pressplattenpositionierung, Pressenbauweisen,
Pressplattenbauformen sowie Verfahrensabläufe möglich.