加工成形压制料床或类似压制层的铺装机及其操作方法

摘要

本发明所涉及的是一种铺装机，该铺装机用于在加工制造压制成型板材过程中，将成型带上的铺装料压制成一种压制料床或一种类似的压制层，对此，借助于一台压力机连续加压和加热制成一种成品形状的压制料床并且进行固化。在铺装机操作中，使用一个或多个蒸汽压板用蒸汽对铺装料进行冲击加压。本发明突出特征是，一台加热装置(17)设置在至少一个蒸汽压板(8)内，用来将接触面(14)和/或蒸汽道(16)和/或蒸汽喷嘴(15)加热到蒸汽压板(8)中所用蒸汽(18)的温度之上。在此所公开的方法在于：至少一个蒸汽压板(8)和/或导向板(7)和/或接触面(14)借助于一个加热装置(17)将温度提高到所用蒸汽(18)的温度以上。

说明书

本发明所涉及的是：根据权利要求1的属性定义的压制人造板生产过程中 用于压制料床或相同的压制层加工成形的铺装机，以及根据权利要求8的一种 铺装机的操作方法。

长期以来，在人造板制造工业中对压制刨花碎料进行理想的湿度和温度调 整一直是该专业领域努力的重点和方向。特别是在不损害所用刨花碎料及加入 的粘结剂的前提下精心地加热到工艺要求温度上，或加热到很靠近该温度之下 的内容，已经有许多文献报导过。为了在压制前将铺装好的压制料床加热到必 需的温度，除了高频辐射外，也采用热空气、蒸汽或一种空气与蒸汽的混合体。 为此，通常总是在分级或连续操作压力机之前进行预热，同时部分地，这也是 为了活化所使用的胶合剂。在用高频辐射加热时，达到一种均匀的湿度分布是 必要的，因为有可能出现热酯现象，或者出现局部加热不足的现象，这都给生 产的人造板带来不利的影响。另外也总不好估计预热时流体喷射到压制料床中 是否达到最佳程度。可是在加工特种分层而且是多层的铺装压制料床时，使用 强烈的流体进行冲击加压就没有必要了，因为强流体可能造成铺装的碎料发生 位移和局部过于密实。这样，已经做过准确铺装计算并做好工艺准备后，还要 投入很大成本去铺装压制料床。特别是在需要定位铺装的情况下，例如OSB 或OSL人造板制造时，应该保证刨花碎料具有更高百分比的定向程度。对此， 用热空气或蒸汽混合汽的气流对定向的铺装料采用冲击加压对生产是不利的。 为了补偿流体体流的移位作用，通常在进行主加压之前设有一个预加压时让流 体穿过料层，以此压力对已经铺装的压缩层施加压力。在使用非常细的铺装料 制造具有特殊覆盖层的人造板时，表层上的小颗粒碎料甚至渗入到中间层中。

德国专利DE 44 34 876 C2提出了一种连续制造多层人造板的方法和设备， 在这种设备中用不同的铺装设备铺装不同层的混合料来压制一种压制料床。然 后这种压制垫在一台连续操作的压力机上进行加压并固化。据介绍，这种方法 和设备的另一特点是在铺装站中调整配制每一层所用原料的温度，使用高温蒸 汽或饱和蒸汽来提高温度。对此，应当在不进行调节预热的常用程度条件下降 低加胶刨花料的调整湿度。在该文献中没有详细介绍有关预热铺装料的方法或 设备的具体内容。

在德国专利DE103 14 623 B3中公开了一种制造人造板的设备和方法，在这 种方法中将木质碎料铺装成单层或多层板坯料床，然后在压力和温度作用下压 制成一种人造板，这种铺装设备中至少要有一个辊进行加热。这种方法的问题 是，除了存在一个加热的辊子是否能向铺装料传输足够的热量外，在铺装站处 对铺装料进行预热也使加热成本过高而不经济。

德国专利DE 10 2005 035 244 A1也提出了一种方法和设备，在这种方法中， 为了调整碎料的水分和温度，当碎料从铺装料仓卸下来或者水蒸汽从带有喷嘴 的铺装头进入到碎料帘期间，喷射蒸汽的温度为100°—180℃，优先选用的是 105°—130℃。对此，在定量料仓与铺装头和/或导向板处的铺装头之间的铺装 机中，在整个铺装头的宽度上装有蒸汽喷嘴的蒸汽压板并相应地用蒸汽进行冲 击加压。

在铺装头区域内采用喷嘴的工艺原理和应用基本上已经经过实践验证，由 此是可以保证良好的产品质量并且能够提高产量的。特别是以小批量生产薄人 造板的情况下，可以对所使用铺装料的湿度和温度曲线进行最佳化调节。实践 表明，在以不同温度条件进行起动操作、交替操作及连续操作的情况下，会出 现有关键影响的缩聚作用。为此，通过将湿蒸汽引入到冷态的设备部件上，例 如，喷入到喷嘴上、导向板上和/或喷嘴周围附近，可以通过蒸汽的冷凝产生一 定的湿度。经过较短的时间后，湿度的水分以水滴的形式进入到压制料床中， 或落在压制料床上，从而导致在成品板上形成冷凝斑点。此外，水分的聚集还 会引起粘结及结块现象。特别是在连续生产薄形板时，绝对不允许在板的表面 上有冷凝斑点。另外，铺装料的粘结和结块现象会损害整体设备，对所生产的 产品也是非常不利的。通常使用凝固很快的胶水或粘结剂，这样更会造成粘结 或结块硬化，而且说不定什么时候就脱落来，从而对生产带来不利影响。在制 造薄板时，例如用一台连续工作的压力机压制20mm厚的压制料床，压缩比为10 倍，相应的成品的尺寸为2mm。如果在这种情况下，铺装料床中存在一种固 结的胶块，则在该部位的密度就会很大，并且在压制期间就会损伤钢板(间歇 式压力机)或钢带(连续式压力机)。一般来说，所使用的压力机都设有安全 保护装置。当然，在连续操作中的压力机紧急停机也会导致不希望发生的产量 损失，通常在这种情况下要花费大量时间手动清除连续操作的压力机入口处的 铺装料床。之后，只有立刻经过短时间的操作调准后才能重新投入生产。

本发明的目的是：在人造板的铺装区设立一套装置，用该装置可以借助于 蒸汽按前面所提及的那样调整湿度和/或温度，而不会发生铺装料粘结和/或结块 的现象。此外，还设计出这种装置(蒸汽法调节装置)的一种操作方法。

根据权利要求1铺装机的解决方案在于：在用于加热接触面中的蒸汽压板 处和/或蒸汽道和/或蒸汽喷嘴处，设一套加热装置将温度加热到所用蒸汽的温度 之上。

在后面的从属权利要求中给出了该装置的先进设计和有益结构。

用于操作铺装机的方法是：借助于一种加热装置将蒸汽压板和/或导向板和/ 或接触面加热到所使用蒸汽的温度之上。

通过这一种可能性，即在使用蒸汽压板之前把相应各自的机械或设备部件 预热到超过现有使用蒸汽的温度，可以安全地避免粘结和/或结块现象的发生， 而且不会损害生产工艺过程中的设备(例如一台连续操作式压力机)部件。

此外，只要一个经过预热后的蒸汽压板投入使用后，就可以确保在蒸汽压 板旁边落下的铺装料以最佳的蒸汽压力和蒸汽温度进行进汽加压。在蒸汽压板 不进行加热的情况下，一方面就会在冷态的蒸汽压板上产生冷凝水，这对接下 来的排料操作是不好控制的。另一方面，在蒸汽压板的开始阶段直到达到对应 于所用蒸汽温度，总有比调节值温度低的蒸汽，这样在开始阶段就不可能使铺 装料或颗粒进汽加压达到最佳化。

一种加热装置构成了特别有利的结构形式，该加热装置由一根套管构成， 并用一个外壳将所构成的蒸汽管装置包围起来。对于这种结构，可以使用相同 能源、蒸汽发生器(即锅炉)，既可以生产加热装置用的加热蒸汽，也可以生 产铺装料蒸汽加工用的蒸汽。对此，特别有益处的是从锅炉生产的一次蒸汽首 先用于加热装置的加热，接着用于铺装机蒸汽压板处铺装料加压冲击。

因此，基本上可以使用简化的装置用于蒸汽准备和设备操作，从而明显地 降低了设备费用。另外，从双回路系统的能量平衡来看，首先将蒸汽用于加热 装置，紧接着又将该蒸汽用作铺装供汽也是个优点。如果考虑以类似的方式在 供热装置使用热态油作为加热介质，则需要从该回路中提取热态油用于一个间 歇式或连续操作式的压力机供热。根据压力机的温度范围，要把热态油在压力 机内使用前后分为两个部分。当然也可以考虑在供热装置采用纯电能供热，但 是这种加热在设备结构和操作上都是非常昂贵的，而且在温度调节上也是非常 滞后的。这种做法更适合于对铺装料或碎料流必须进行规则(连续性)蒸汽预 热的情况。

专业人员都知道，在所有刨花板、纤维板和木片板(Schnitzelplatten)的制 造工艺中，都要使用对碎屑、纤维或类似含有木质纤维素材料进行蒸汽加热的 装置和方法。此外，也可以用本发明的装置或方法来处理添加一部分塑料或类 似材料的铺装混合料。特别是高密度纤维板(HDF)、中密度纤维板(MDF)、 低密度纤维板(LDF)和OSB生产很重要。

从后面的权利要求和下面对示意图的描述可以了解到本发明对象进一步的 有益的措施和设计结构。

各示意图所表达内容为：

图1根据本发明的铺装机侧视图，在铺装头区域导向板上布置有蒸汽压板；

图2根据图1在定量料仓与铺装头之间铺装料落下部位蒸汽压板的多种 方式布置放大图，

图3横向于根据图1压制料床宽度方向断面图及蒸汽压板和蒸汽喷嘴图，

图4根据图1与导向板对应的蒸汽压板局部放大图。

根据示意图可见，用于制造定向铺装层的铺装机1由一个定量料仓2及设 在其下面的铺装头3构成。通常根据所制造人造板的要求，借助于卸料输送皮 带13和卸料输送辊12，把定量料仓2中的铺装料6沿着铺装头3的宽度方向进 行传送，并输送到铺装头中。对此，根据本发明的第一个实施范例中的铺装料 6冲向可调的导向活门4，该导向活门4将铺装料6导入到分配卸料辊5上，然 后在铺装头3上对铺装料6进行布料。经过后面的辊子进一步布料后，铺装料 6经过导向板7最后引导到定向辊9上。在此，定向辊9根据必要性定向也可 不定向地把铺装料放到成型带10上，由此构成压制料床11，或者在一个串联布 置的铺装机1的情况下，压制料床11只有一层。对于生产中压纤维板用的铺装 头，不使用定向辊，或者是只使用一个铺装辊。然后压制料床11在一台压力 机(在此没标出)上尽可能迅速地进行加压。这可以根据压力机配备是分层式 还是连续工作式来制造人造板。有关人造板或塑料板制造技术人员从技术现状 相当多的文献资料中已经很熟悉，在此不再赘述。这同样也适用于绝大多数类 型的铺装料的生产和预处理，如刨花、纤维、木片或类似的物料。

为了使铺装料6保持恒温，在导向板7处或其后面设有蒸汽压板8，蒸汽喷 入到旁边经过的铺装料6中。对此，从本发明的角度来看，蒸汽压板8设在导 向板7的上部区域还是设在下面区域是无关紧要的，关键的是导向板7要把铺 装料6小心地分布到蒸汽压板8的周围而又不产生堆积。对专业人士来说是显 而易见的，这涉及到一个纯定义，并且蒸汽压板8从外部结构上看是可以作为 导向板使用的。从结构设计方面来说，这取决于使用导向板的必要性。为了 避免铺装故障，通常采取导向板7与蒸汽压板相连接的布置结构，这样可以避 免特别是出现在后侧的粘结或堆积。为了保证顺利地进行铺装，如何布置蒸汽 压板8或用外壳保护起来，则听凭明智的设计者决定。在图2的第二个实施范 例中，也可以与第一个范例的结构结合起来，即在紧靠布料辊5的上面或定量 料仓2的下方安设蒸汽压板8。对此应当说明，在称重区域或往铺装头3输送料 串联的部位也可以对铺装料6进行预热。在这种情况下，不得强行从定量料仓 2中卸出铺装料6，只能是用一个喷管或其它输送装置来卸下铺装料6。在一个 优先选用的方案中，当铺装料从定量料仓2卸下落到导向活门4上的一瞬间， 借助于蒸汽压板8进行喷射蒸汽。但是也有可能在导向板4的下面设置一个喷 射装置，并且/或者以20°(如图)至160°(无图)向落下和/或滑下的铺装料6 进行喷射蒸汽。对此，喷射的宽度相当于铺装料6的整个宽度，也可以从两侧 喷射，但是必须与成型带10的传送方向平行，以免发生铺装错误。对于用水 蒸汽喷射，优先选用的蒸汽的温度为100°—180℃。

在使用多台铺装机1的情况下，出现可以压制成多层人造板的多层的压制 料床11。对此，通常在不同铺装机1上使用不同的铺装料6。根据多层压制料 层的中间层或覆盖层所用的铺装料，还必须相应地调整铺装机的不同参数，主 要是为了在人造板的整个厚度上能保持线条整齐的厚度剖面。

图4表达了带有相对应导向板7的一个蒸汽压板8的放大详图。本发明很 重要的一点是，蒸汽道16由一个独立可控的加热装置17包裹起来。例如，这 种加热装置可以采用电阻加热或适当的流体(如蒸汽、油或类似的介质)进行 流动加热。

重要的是，加热装置17不仅能把带有蒸汽喷嘴15的蒸汽道16加热到所使 用蒸汽温度之上，而且必要时还能够加热整个蒸汽压板8的接触面14。在此， 接触面14被定义为一个蒸汽压板或所属部件与铺装料(或其粉料)相接触的面 积，并且可能有与冷凝作用随之而来的缺点。根据带有导向板7的蒸汽压板8 的结构和安装，导向板7也可以，或者也必须进行加热。对于图中所表达使用 热蒸汽22或热态油为加热流体的加热装置17的结构形式，可以考虑采用套管 或方形套管输送加热蒸汽22或热态油的方案。对此，套管要围绕着蒸汽道16 进行布置。为了按部就班地进行加热，在导向板7区域内，套管也可以不设有 图中所示的接头或支路。但是，最简单的接触加热方式是采用带有合适导热连 接件21的导向板。

根据蒸汽压板8的结构形式，蒸汽喷嘴15可以采用扁式喷嘴，并且/或者按 一种多排式紧靠的方式进行布置(在成型带10的上方)，从而使蒸汽18能够 以线型和/或扇形的形式入到铺装料6中。对此，蒸汽喷嘴15的排列尽可能以 不同角度对着铺装料6，从而提高蒸汽道16的效率。为此，一种优先选用的结 构形式中，根据要求与加热装置17相连接的蒸汽道16是可旋转的，或者借助 于支护架20上的转动装置19，把由蒸汽压板8和/或导向板7构成的整个系统 转动起来。在一个实施范例中，蒸汽压板8上的蒸汽喷嘴15可以对着接触面 14以沉入方式布置。这可以根据所用的铺装料，在接触面14的区域内安装一 个扁平的蒸汽18入口，伸入到移动的铺装料6中。在一个优先选用的结构形 式中，还有具有这样的优点，即从两端同时向蒸汽道16喷射蒸汽，从而能够在 蒸汽喷嘴15上保持最佳的喷射形态。为了合理地充分利用蒸汽的能量，有意 义的是，热蒸汽22在加热装置17内使用过后，还可以输送到蒸汽道16中作为 蒸汽压板8用的蒸汽18。

如前所述，根据图1中所表达的铺装头，是一个用于加工压制定向铺装料 床的刨花层或碎木片层的铺装头。当然，该铺装头在具有相应结构时也可以是 用于铺装纤维或其它几何形状材料的铺装头。

图例参照表 DP 1344

1    铺装机(Streumaschine)

2    定量料仓(Dosierbunker)

3    铺装头(Streukopf)

4    导向活门(Leitklappe)

5    分配卸料辊(Aufteilwalzen)

6    铺装料(Streugut)

7    导向板(Leitblech)

8    蒸汽压板(Dampfleiste)

9    定向辊(Orientierungswalzen)

10   成型带(Formband)

11   压制料床(Pressgutmatte)

12   卸料输送辊(Austragswalze)

13   卸料输送皮带(Austragsband)

14   接触面()

15   蒸汽喷嘴(Dampfdüsen)

16   蒸汽道(Dampfkanal)

17   加热装置(Heizvorrichtung)

18   蒸汽(Dampf)

19   旋转装置(Verdrehvorrichtung)

20   支护(Verstrebung)

21   连接件(Verbindungsstücke)

22   加热蒸汽(Heizdampf)