Stahlbänder für die Produktion von Holzwerkstoffplatten und

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Stahlbänder für die Produktion von
Holzwerkstoffplatten
und Laminaten
Vorwort
Zur Herstellung dieser Broschüre
haben verschiedene technische
Experten beigetragen.
Besonders danken wir folgenden
Personen:
Überarbeitung:
J.O. Jonsson, Senior Technical Manager
WBP Industry
AB Sandvik Process Systems
S-81181 Sandviken
Sascha Porst, Regional Sales Manager
Sandvik Surface Solutions
(früher Hindrichs-Auffermann)
Mühlenfeld 101
D-58256 Ennepetal
Ralf Griesche
Marketing Manager
G. Siempelkamp Maschinen- und
Anlagenbau GmbH & Co.
Siempelkampstr. 75
D-47803 Krefeld
Detlef Kroll, Konstruktionsleiter
Dieffenbacher GmbH & Co. KG
Heilbronner Str. 20
D-75031 Eppingen
Andreas Lentner, Geschäftsleitung
Vertrieb und Marketing
Hymmen GmbH Maschinen - und Anlagenbau
D-33613 Bielefeld
Das Stahlband, eines der vielseitigsten Fördermittel in der Industrie,
findet man in Backanlagen, in der chemischen Verfahrenstechnik,
in Materialförderanlagen, in der Holzwerkstoffproduktion und in vielen
anderen Bereichen, wie neuerdings in der Papierindustrie.
Soweit es sich um die Holzwerkstoffindustrie handelt, ist das Stahlband das
Hauptmaschinenelement in allen kontinuierlichen Pressen, ob Rotations- oder
Doppelbandpressen. Kurzum, Stahlbänder sind für den weiteren Erfolg
dieser Technologie unentbehrlich.
Die Veröffentlichung dieser Broschüre war nur möglich durch die sehr
geschätzte Mitarbeit von Unternehmen wie Siempelkamp, Dieffenbacher,
Hymmen, Pagnoni, Held und früher Küsters und Metso Panelboard (Bison), die
mit Fotos, Abbildungen und wertvollen Kommentaren dazu beigetragen haben.
Unser Ziel als Lieferant für diese und alle anderen Unternehmen ist es, das
beste Qualitätsstahlband sowie den gesamten dazugehörigen Service zu
liefern.Wo immer Sie auch sind, wir stehen Ihnen als OEM und Anlagenbetreiber
als kompetenter und zuverlässiger Partner zur Verfügung.
Wir hoffen, diese Broschüre ist für Sie sowohl interessant als auch informativ.
Ulrich Koletzki,Verkaufsleiter
Held Technologie GmbH
Weigheimer Str. 11
D-78647 Trossingen-Schura
Ennio Codogno,Technischer Leiter
Pagnoni Impianti s.r.l
I-20040 Aicurzio-(Mi)/Italien
Gottfried Bluthardt
(ehemals Verkaufsleiter Pressen)
Metso Panelboard
Press & Energy Division
D-30559 Hannover
2
Ursprünglicher Berater
Hansgert Soiné, Berater für
histor. Pressenentwicklung
D-38173 Evessen/Germany
Copyright © 2009
AB Sandvik Process Systems, Sandviken/Schweden
Alle Rechte vorbehalten.
PS-SB-440 GER 2.09
Stahlpressbänder revolutionierten
die Produktion in der Holzwerkstoff
industrie
I nde x
Die Sandvik-Gruppe ist ein HighTech orientiertes Unternehmen des
Werkstoff-Engineerings und ist
weltweit auf verschiedenen
Gebieten tätig:
Hartmetall- und HSS-Werkzeuge
für die spangebende Fertigung,
Maschinen und Werkzeuge für
Bergbau,Tiefbau, Produkte in
rostfreiem Stahl, Sonderlegierungen
und Hochtemperatur-Werkstoffe
sowie Förder- und verfahrenstechnische Systeme. Die weltweiten
Akivitäten sind durch 300 Firmen in
130 Ländern organisiert.
Sandvik Process Systems
ist weltweit führend in der
Entwicklung und Herstellung von
Stahlbändern, Pressblechen und
verfahrenstechnischen Anlagen,
die auf der Stahlbandtechnologie
basieren. Kernmärkte sind die
Nahrungsmittel- und Chemie
industrie sowie die Hersteller von
1.
Geschichtlicher Rückblick
1.1Eine Pioniergeneration bereitet den
Weg zur Spanplatte
4
2.
Flachpresstechnik im Taktverfahren
4
3.
Das Bison-Mende-Verfahren
6
4.
5.
Die Anfänge kontinuierlicher Flachpressen:
Bartrev - Sandvik
Ursachen des Meinungswandels zugunsten
kontinuierlicher Flachpresstechniken
6.
6.1
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.1.5
Kontinuierliche Flachpresstechniken für die
Herstellung von Holzwerkstoffplatten unter
Einsatz von Stahlpressbändern
Kontipressen mit Rollelementen
Contipress™
Das ContiRoll®-System von Siempelkamp
Dieffenbacher ‘CPS®’
Hymmen Pressen
Held
4
10
10
13
13
14
16
22
26
27
6.1.6 Pagnoni Easylam® Presse
31
7.
Stahlbänder für Holzwerkstoffplatten
33
8.
Sandvik Surface Solutions – Pressbleche
und Endlos-Pressbänder
36
9.
Innovation und Investition 42
10.
Stahlband-Service
45
11.
Fragen und Antworten zu Doppelbandpressen
47
Pressanlagen für Holzwerkstoffe und
andere Produkte.
3
Stahlpressbänder revolutionierten die Produktion in der
Holzwerkstoffindustrie
1. Geschichtlicher Rückblick
2.Flachpresstechnik im Taktverfahren
Dr. Fred Fahrni aus Zürich berichtete (HRW 1/57, S.
24) von einem Patent aus dem Jahre 1889: “Krammer
schlägt vor, Hobelspäne sollen in einzelnen Lagen
parallel, abwechselnd in den Lagen längs und quer,
mittels Leim auf Leinwand geklebt werden. Die
Anzahl Lagen hängt von der Dicke des Erzeugnisses
ab”. Watson wollte 1905 dünne, plättchenförmige
Holzteilchen zu verschieden dicken Platten
verpressen.
Mehretagenpressen mit bewährten Be- und
Entladesystemen waren aus der viel älteren
Faserplattenindustrie bekannt. Sie sind mit den
Namen von zwei Krefelder Maschinenfabriken sehr
eng verbunden: Siempelkamp sowie Becker & van
Hüllen (wobei sich letztere in den 80er Jahren aus
dem Markt zurückziehen musste).
Neben der umständlichen Handhabung der
Bleche verhinderten ihre jeweils notwendigen
Durchheizzeiten höhere Kapazitäten. Außerdem
neigten die Stahlbleche unter Wärmeeinwirkung
zum Springen, wobei dann die Vliesschichtung
durcheinander wirbelte. Aluminium-, besser noch
Messingbleche minderten diese Nachteile, ohne
jedoch die Presszeit-Nachteile ausschalten zu können.
Technologische Nachteile und mechanischer
Chargieraufwand führten die MehretagenPresstechnik gegenüber Einetagen-Taktpressen
ins Hintertreffen. Die deutschen Bison-Werke in
Springe (SES Siempelkamp seit 2007) entwickelten
ein halbkontinuierliches Produktionssystem für
Spanplatten, das unter dem Namen Bison-System
bekannt ist. Es handelt sich um die Kombination einer
Einetagenpresse mit einem taktweise umlaufenden
Stahlband.
Die erste Anlage dieser Art wurde im Jahre 1957
ausgeliefert und schnell populär. Innerhalb weniger
Jahre wurden 100 Pressen gebaut.
Bis heute wurden von Bison, Becker & van
Hüllen, Dieffenbacher, Motala, Siempelkamp, Sunds
und anderen mehr als 600 Einetagen-Taktpressen
ausgeliefert. Das Nutzformat dieser Pressen wurde
mit steigendem Leistungsanspruch immer größer, um
schließlich ca. 52 m Nutzlänge zu erreichen.
Das für dieses Verfahren eingesetzte Stahlband
der Qualität 1300C wird fast ausschließlich von
Sandvik geliefert. Es handelt sich um einen gehärteten
und vergüteten Kohlenstoffstahl mit einem
durchschnittlichen Kohlenstoffgehalt von 0,65 %
(siehe S. 34).
Das Einetagen-Taktpressverfahren ist für die
Produktion dünner Platten unwirtschaftlich,
weil sich die Proportionen zwischen Tot- und
Durchheizzeit (Presszeit) ungünstig im Verhältnis
1.1.Eine Pioniergeneration bereitet den
Weg zur Spanplatte
Das weltweit erste Spanplattenwerk war die Torfit
Werke AG, Bremen-Hemelingen. Dort produzierte
ab 1941 eine 10 t-Anlage. Sie stellte aus Sägespänen,
gemischt mit 8 bis 10 % Phenolharzen, auf einer
Einetagen-Taktpresse von Becker & van Hüllen
unter Pressdrücken bis 1000 N/cm2 Platten mit
einer Rohdichte zwischen 800 und 1100 kg/m3 her
(“Pek-Pressholz”). 1943 lieferten die Bremer schon
“Kompakt-Holz” in Rohdichten um 600 kg/m3.
Wenig später zerstörten Bomben das
Unternehmen. Es wurde nicht wieder aufgebaut.
4
Die Westdeutschen Sperrholzwerke,
Wiedenbrück, bezogen ab 1942 von der BASF UFHarze der Marke Kaurit und fertigten mit diesen aus
Buchenfurnierabfällen Platten von 700 bis 800 kg/m3
Rohdichte. Eine ähnliche Produktion nahm dann auch
das Sperrholzwerk Schütte-Lanz in Mannheim auf.
Fahrni brachte um diese Zeit seine Idee der
Dreischichtplatte ein – Mittellage aus groben Spänen,
Außenschichten aus flächig-dünnem Spangut. Diese
Idee wurde erstmals im Sperrholzwerk Keller,
Klingnau/Schweiz, in die Praxis umgesetzt, wo 1946
die Herstellung leichter, hochwertiger Spanplatten
unter dem Namen “Novopan” begann.
1946 bis 1949 und bis in die 50er Jahre hinein
waren die Gründerzeiten für Kleinanlagen mit
etwa 10 t Tagesleistung. Sie wurden nun oft von
Möbelfabriken betrieben, die ihren eigenen Holzabfall
unmittelbar verarbeiteten und so zusätzlich zu ihrem
eigenen Sägewerk auch eine Spanplattenfertigung
besaßen.
Einetagenpresse (SOP)
zur Mengenleistung verschieben. Die Totzeit ist eine
Konstante, Presszeiten sind dickenabhängige Variable.
Vergleichbar sind auch die Verhältnisse beim Abschliff,
der eine Konstante ist, die sich mit dünner werdenden
Platten prozentual erhöht. In diese Lücke stießen die
kontinuierlich arbeitenden Pressen.
Grafitbar zur wartungsfreien Schmierung von Stahlbändern für
Einetagenpressen
Hauptpresse
Schonblech
Rollen
Graphit-Abtragung
Ø 2500 mm
Antrieb
Skizze Einetagenpresse
Streumaschine
▲
Bürste
Stahlband
Stützrollen
Ø 1400 mm
Steuerung/Spanneinrichtung
5
3.
Das Bison-Mende-Verfahren
Das erste kommerziell erfolgreiche Verfahren
zur kontinuierlichen Produktion von dünnen
Spanplatten und Faserplatten war das BisonMende-Verfahren. Bei dieser Presse handelt es sich
um die Weiterentwicklung einer Anlage (AumaPresse), die ursprünglich für das kontinuierliche
Aushärten von Gummifellen oder das Laminieren
von Thermoplast-Folien konzipiert wurde. Bei der
Verfahrensentwicklung für die Spanplatten und
Faserplatten arbeiteten die Firmen MENDE als
Anwender und BISON als Anlagenbauer eng
zusammen. Das Verfahren kam erstmals 1971 auf
den Markt, seitdem gingen über 90 Pressen dieser
Art in Betrieb.Viele sind immer noch weltweit im
Einsatz. Ein wesentliches Merkmal der Anlage ist ein
kontinuierlich umlaufendes Stahlband, das durch
die Formmaschine und dann um eine beheizte
Presstrommel von 3, 4 oder 5 m Durchmesser
läuft. Die Formstation kann auch vom Stahlband
getrennt sein. Auf den Anlagen werden Platten von
2 – 8 mm, max. 12 mm Dicke hergestellt – bevorzugt
die dünneren – bei Plattenbreiten zwischen 1,2
und 2,5 m. Das System wird von Bison (seit 2001
Metso Panelboard) unter Zulieferung der Presse
von Berstorff, Hannover, gebaut und schlüsselfertig
in Betrieb genommen (siehe S. 7-9). Heutzutage
produziert die Fa. BINOSIN Springe/Deutschland
auch Mende - Pressen. Die Gesamtbeanspruchung
des Stahlbandes beim Mende-Prozess ist sehr
hoch, da es einer hohen Biegewechsel- und
Wärmebeanspruchung unterworfen wird. Pro
Umlauf wird das Band sechsmal umgelenkt, dazu
noch beheizt und abgekühlt. Die Bandvorspannung
ist sehr hoch, um einen möglichst hohen Druck auf
das Pressgut ausüben zu können. Einen weiteren
Anteil am Pressdruck liefern bis zu drei um die
große Heiztrommel angeordnete Press- und
Kalibriertrommeln.
Zu der genannten Beanspruchung kommen
noch andere Einflüsse, welche die Bandlebensdauer
verkürzen können: harte Teilchen, die zwischen
Trommel und Band fallen, ungleichmäßige
Ausformung der Matte, schlechte Bandführung,
Kratzer im Band, Korrosion, usw.
6
Am Anfang wurden Sandvik-Bänder der Qualität
1300C eingesetzt, aber die Einsatzbedingungen waren
zu hart, besonders die hohe Zahl der Biegewechsel
je Umlauf setzte ihnen zu. Die Bänder erreichten
kaum eine wirtschaftliche Lebensdauer. Hinzu kam ein
hoher Zeitaufwand für die Reparaturschweißungen,
da eine Wärmebehandlung der Schweißnaht
erforderlich war.
So entstand bei den Anwendern großes
Interesse an einer Stahlbandqualität mit höherer
Dauerfestigkeit und größerer Reparaturfreundlichkeit.
Das führte Mitte der 70er Jahre bei Sandvik zur
Entwicklung einer hochfesten Stahlbandqualität,
die zunächst unter der Bezeichnung SANDVIK
1450SM eingeführt wurde und nach Verbesserung
ab 1980 als SANDVIK1650SM weltweit in großem
Stil auf den inzwischen erfolgreichen, kontinuierlich
produzierenden Flachpressen eingesetzt wird.
Bei dieser Qualität handelt es sich um einen
gehärteten, korrosionsbeständigen Stahl, der seine
hervorragenden mechanischen Eigenschaften durch
eine einfache Wärmebehandlung in Luft erhält.
Die Stahlbandqualität SANDVIK 1650SM (PH)
bietet im Vergleich zu SANDVIK 1300C (siehe auch
Seite 34-35) folgende Vorteile:
• Sehr hohe statische Festigkeit
• Sehr hohe Dauerfestigkeit
• Optimale Festigkeit der Schweißnaht
(Schweißfaktor nahezu 1)
• Reparaturfreundlichkeit
• Leicht zu schweißen
• Widerstandsfähig gegen Deformation
Durch die Entwicklung der hochfesten Stahlqualität
hat sich die Lebensdauer der Bänder beträchtlich
verlängert und die Kostensituation verbessert. Ein
30 – 40 Monate langer Einsatz für ein Band in einer
herkömmlichen, gut gewarteten Mende-Anlage für
Spanplatten ist heute nicht mehr ungewöhnlich.
In den neuen Mende-Anlagen für MDF erreichen
die Bänder allerdings nur Standzeiten von ca. 9 – 15
Monaten. Gründe dafür sind viel kürzere Bänder
und viel höhere Geschwindigkeiten, d.h. häufigere
Lastwechsel je Zeiteinheit. Außerdem ist die
Vorspannung höher, um mehr Pressdruck auf das
Produkt zur Steigerung der Rohdichte ausüben
zu können. Schließlich sind die Anforderungen an
das Produkt hoch, es dürfen keine Abdrücke von
Reparaturschweißungen zu sehen sein.
Das Mende-System war über viele Jahre
Pressanlage System Bison-Mende
1
Kühl- und Pressband-Umlenktrommel
2
Einführ- und erste Presstrommel
3
Pressband-Rückführtrommel, beheizt,
Liniendruck 3500 N/cm
4
Pressband-Antriebstrommel
5
Pressband-Spanntrommel
6
Hauptpresstrommel, beheizt, lieferbar in 3, 4
oder 5 m Durchmesser
7 + 8 Press- und Kalibriertrommeln
9
Infrarot-Heizelemente (600 °C) zur Sicherung
gleichmäßiger Pressbandtemperatur
10 11 12 13 14 15 Stahlpressband. Durch die Bandspannung wird
ein Flächendruck von etwa 20 N/cm2 ausgeübt.
Ablaufstrecke für das fertige Pressgut
Hydraulische Pressband-Spannanlage,
die auch für exakte Bandführung sorgt.
Hydraulische Steuerung der Einführtrommel
Pressband-Reinigungsbürste
Induktionsmotor für die Reinigungsbürste
7
Pressstation
Streustation
Schnitt- oder Schleifstation
Bison-Mende-System unter Einsatz nur eines Bandes zum Formen und Pressen
Pressstation
HochfrequenzVorerwärmung
Streustation
Schnittstation
Bison-Mende-System unter Einsatz kapazitätssteigernder Hochfrequenz-Vorerwärmung. Form- und Stahlpressband arbeiten
getrennt. Eine Bandnase lässt sich unmittelbar vor dem Presseneinlauf über einem Fehlchargenschacht öffnen.
unangefochten die Nummer 1 für die kontinuierliche
Produktion dünner Spanplatten. Für dickere Platten
war das Verfahren dagegen wegen der Biegung der
Platten auf der Trommel nicht geeignet.
8
Richtdaten für eine 3,2 mm Platte
Rohplattendichte
800 kg/m3 ± 5%
Biegefestigkeit
35-50 kg/mm2
Holzeinsatz
750 kg/m3
Leim
90 kg/m3
Elektrische Energie
300 kWH/m3
Wärme Trockner
2 GJ/m3
Wärme Presse
0.4 GJ/m3
Dampf Refiner
500 kg/m3
Beim Bison-Mende-System läuft der fertige Produktstrang über die Gesamtanlage zurück und wird in Linie geschliffen
(nicht im Bild) und abgelängt. Die Ablängsäge ist für kurze Schnitttakte vorgesehen.
Presse des Bison-Mende-Systems
von der Rückseite her gesehen mit
Blick auf Pressband-Spanntrommel
9
4.Die Anfänge kontinuierlicher Flachpressen
Bartrev
Bartrev-Pressen arbeiteten mit Pressplatten, die
in Form von Plattenketten – dem Fahrwerk eines
Raupenbaggers ähnlich – beidseitig auf zwei Rollen
abgestützt – umliefen. Die Einzelplatten schlossen in
der Ebene fugendicht, wurden jedoch zusätzlich durch
umlaufende Stahlbänder abgedeckt, die sich einfacher
reinigen ließen als anfangs die Platten. Dem unteren
Stahlband oblag zusätzlich der Vliestransport unter
Einschluss der Vorpresse, der HF-Plattenelektrode und
der Presse. Angetrieben waren allein die Plattenketten,
während die Stahlbänder nur mitliefen. Wie auch
immer, der zu hohe Verschleiß der umlaufenden
Pressplatten bedeuteten das Ende dieses technisch
anspruchsvollen Experiments in den 60er Jahren.
10
Sandvik
Sandvik baute Ende der 60er Jahre als Erster eine
kontinuierlich arbeitende Doppelbandpresse
DBP nach dem Prinzip, das heute noch für
kontinuierliche Pressen verwendet wird, d.h. ein
"Rollenstangenteppich", der zwischen der Heizplatte
und dem Stahlband abrollt, den Pressdruck auf die
Heizplatte abstützt und von dieser die Wärme auf
das Stahlband und Pressgut zwischen Ober- und
Unterband überträgt (prinzipiell gilt diese Ausführung
auch für Kühlpressen).
Die Konstruktion mit separatem "Rollenstangenteppich" zum Heizen und Kühlen war ausserdem
schon sehr fortschrittlich, lange bevor sie in der
Holzwerkstoffproduktion Anwendung fand. Die
Sandvik-Presse kann auch bei hohen Temperaturen
von 400° C eingesetzt werden und eine Produktdickentoleranz von 0,05 mm erreichen.
Mit dieser Presse wurden u.a. auch Versuche
gefahren, Spanplatten zu pressen bzw. fertige
Spanplatten zu beschichten. Als Branchenfremder
sah man damals jedoch die Entwicklung einer Presse
für diesen Bereich als zu aufwändig und entschied
sich, nicht auf dem Holzwerkstoffsektor tätig zu
werden, sondern entwickelte eine Presse für den
expandierenden Kunststoffbereich, insbesondere für
glasfaserverstärkte Thermoplaste.
Anfang der 80er Jahre hat sich Sandvik vom
Pressenbau für die Holzwerkstoffindustrie
zurückgezogen und den Pressenbauern
(Siempelkamp/Dieffenbacher) das Terrain überlassen.
Alle heute auf dem Markt befindlichen Anbieter
von Pressen für die Holzwerkstoffindustrie gehören
zu den Sandvik Stahlbandkunden.
Bis zu diesem Zeitpunkt hatte Sandvik bereits
mehrere Doppelbandpressen ausgeliefert.
Damals hat Sandvik entschieden, sich auf den
Bau der Pressen für die Kunstoff-,Verbundstoff- und
Laminatindustrie zu beschränken. Bis heute ist Sandvik
noch Lieferant dieser Pressen und hat mittlerweile
mehr als 40 Doppelbandpressen verkauft.
Weitere 2oo Doppelbandanlagen hat Sandvik für
andere Anwendungen verkauft und in Betrieb
genommen, wie z. B. Kunststein, Polyester, Acryl, Phenol,
Epoxy und andere Harze, Silikone, Gummi, Antioxidantien, Wachse, Nylon, PU Schaum, Styropor u.a.
Sandvik-Presse bei Symalit
5. Ursachen des Meinungswandels zugunsten
kontinuierlicher Flachpresstechniken
Im Gegensatz zu den Gründerzeiten der
Spanplattenindustrie, die von langjährigen, erbittert
geführten Patentstreitigkeiten begleitet waren, verlief
der Umbruch zur Kontipresstechnik friedlich, weil er
von der Entwicklung geeigneter Stahlpressbänder
bestimmt wurde, die aktiv unter Aufnahme erheb
licher Zugkräfte am Produktionsprozess teilhaben
und damit erst die Initialzündung bewirkten.
Viele Jahre lagen zwischen dem Bau der letzten
Bartrev-Presse und dem der ersten Küsters Presse®,
Nach längerer Erprobung in einem deutschen
Spanplattenwerk wurde die erste Küsters Presse® für
die kommerzielle Produktion beim Spanplattenwerk
spez. Pressdruck
Spano in Belgien aufgestellt. Erstaunlich dann der
Meinungswandel, dessen Gründen nachzuforschen
sich lohnt.
Küsters, in Fachkreisen der Textil- und Papierindustrie ein hochangesehenes Unternehmen
beschloss, sich als drittes Betätigungsfeld die Holzwerkstoffindustrie zu erschließen und gründet die
Küsters Press Division. Seit 1999 gehört die Press
Division zur Metso Panelboard GmbH, Hannover,
und die Presse wurde umbenannt in ContipressTM.
In 2007 hat Siempelkamp den deutschen Standort
in Hannover übernommen und somit die
Produktion der Küster/Contipress beendet. Für
die bestehenden Pressen wird der Service von
Siempelkamp gewährleistet sowie notwendige
Pressenverlängerungen vorgenommen.
Die Küsters Presse® bei Spano war von Anfang an ein
großer Erfolg, bedenkt man das Neuland, das sie betrat.
Die erste Anlage brachte natürlich eine Reihe
neuer Herausforderungen mit sich. Nicht nur die
üblichen Anlaufschwierigkeiten waren zu bewältigen,
sondern auch das Umfeld war eigenständig zu
gestalten, da die Firma Küsters nur die Presse
liefern konnte. Das war auch die Ursache für
e
Pr
lä
ss
ng
e
Charakteristischer Verlauf des spezifischen Pressdrucks bei der
kontinuierlichen Spanplattenproduktion: Druckaufbau – Hochdruckfeld – Druckabbau – Kalibrieren
den zögernden Start der Küsters Presse® und
zugleich die für den später einsetzenden Erfolg der
Siempelkamp ContiRoll®, die Teil einer kompletten
Produktionsanlage ist, aus einer Hand und in einer
Verantwortung geliefert.
Fehlende Motive behinderten das Umdenken
damals zusätzlich. Be- und Entladetechniken von
Taktpressen arbeiteten perfekt und behinderten schon
lange nicht mehr die Kontinuität der Materialströme. Es
bestand deshalb kein konkreter Anlass, auch das Pressen
in den kontinuierlichen Ablauf mit einzubeziehen.
In keiner Verlautbarung über Bartrev-Pressen
findet sich ein Hinweis darauf, weshalb damals das
Risiko einer solchen Neuentwicklung eingegangen
worden war.Variables Längenformat ist eine schwache
Begründung und die Rechnung “kontinuierlich =
wirtschaftlich” ging nicht auf.
Spano, der erste erfolgreiche Betreiber einer
Küsters Presse®, hüllte sich in Schweigen, konnte
aber wichtige Erkenntnisse über die Jahre nicht
verheimlichen. Jeder Interessierte zog Proben für das
eigene Labor. Dabei überraschten schon die einfachsten
Tests: Gegenüber taktgepressten Spanplatten mit einer
Rohdichte von 680 kg/m3 erwiesen sich Produkte der
Küsters Presse® mit einer Rohdichte von nur 640 kg/m3
als gleichwertig. Der etwas geringeren Biegefestigkeit
stand eine verbesserte Querzugfestigkeit gegenüber.
Der Grund hierfür liegt in gravierenden
Unterschieden in der Presstechnologie. Im Gegensatz
zu Taktpressen lassen sich Kontipressen über ihre
gesamte Nutzlänge mit einem definierten Druckund Temperaturprofil fahren. Durch eine Vielzahl
von Zylindern über die Pressenbreite, zusammen
mit den im Vergleich zu den Taktpressen dünneren
Heizplatten, erfolgt bei Contipressen eine effizientere
Entdampfung über die Pressenbreite. So können
ovale Dampfnester vermieden werden, die für
Taktpressen typisch sind, weil deren Produkte nur
über die Ränder entdampfen (entlüften) können.
Eine Ersparnis von 5 % Material löste aber noch
keine Reaktionen beim Wettbewerb aus, solange
nur ein einziger Betreiber den Vorteil in Gewinn
ummünzte. Das änderte sich, als Siempelkamp mit
der ContiRoll® auf dem Markt erschien, zeitgleich
auch Bison seine ganz anders konzipierte Hydro-DynPresse vorstellte.
Neben der Rohstoffersparnis aus verringerter
Dichte ergab sich ein weiterer Vorteil aus dem
minimierten Abschliff. Der ist möglich, weil sich
11
Lockerschichten beiderseits weitgehend vermeiden
lassen und Kontipressen das Produkt sehr genau
kalibrieren können. In der Praxis kalkuliert man für
Kontipressen mit Abschliffraten von 0,2 – 0,3 mm
je Seite, für Einetagen- Taktpressen mit 0,4 – 0,6 mm,
für Mehretagenpressen mit 0,6 – 1,0 mm.
Kontipressen gehen auch sparsam mit elektrischer
und thermischer Energie um. Sie arbeiten mit minimalen
hydraulischen Kräften, deren Aufgabe allein darin
besteht, den Pressdruck aufrechtzuerhalten, steuernd
leicht nachzugeben oder zuzulegen, während die Taktpressen zyklisch zwischen Null und Maximum pendeln.
Auch in Bezug auf die Antriebskräfte zeigen Kontipressen eine günstige Bilanz. Pressbandantriebe sind
zwar für den Anlauf der Anlage hoch ausgelegt,
reduzieren dann aber die Stromaufnahme für den
Dauerbetrieb erheblich. Bei der Taktpresstechnik,
insbesondere bei Mehretagenpressen, ist jeder Zyklus
beim Chargenwechsel mit einer hohen, stoßartigen
Energieaufnahme verbunden.
Thermische Energieersparnis resultiert aus der
Vliesentlüftung im konischen Einlaufmaul und dem
Fortfall jeglicher Totzeit und der damit verbundenen
Strahlungsverluste.
Formatvariabel arbeiten moderne Mehretagenpressen heute ebenso gut wie Kontipressen, erstere
allerdings mit Kapazitätsverlusten nicht nur bei der
Reduzierung der Breite, sondern auch der Länge.
Da Kontipressen keine Totzeiten kennen, bleibt ihre
Kapazität – in Abhängigkeit von spezifischen,
produktdickenabhängigen Durchheizzeiten – konstant.
Bei Taktpressen dagegen sinkt die spezifische Kapazität
mit dem dünner werdenden Produkt, weil ihre konstanten Totzeiten mehr ins Gewicht fallen. Unter
12
Küsters/Contipress: Heizen und Kühlen
8 mm Dicke wird der Prozess unwirtschaftlich und auch
wegen der Entdampfungsproblematik technologisch
riskant. Auf Taktpressen werden deshalb überhaupt
keine Dünnplatten hergestellt. (Eine Ausnahme bilden
Holzfaserhartplatten, die jedoch über Siebunterlagen
entdampfen können.)
Weitere Pluspunkte sammeln Kontipressen mit den
Daten der Presstechnologie. Der Presszeitfaktor nähert
sich 4,0 s/mm, bezogen auf die optimalen Plattendicken
von 16 – 19 mm, in starker Abhängigkeit von den Presstemperaturen, die bis nahe 240 °C gefahren werden.
Einen geringeren, aber doch messbaren Einfluss üben
noch andere Faktoren aus: der Pressenlänge sind etwa
0,5 s/mm je 10 m Verlängerung gutzuschreiben. Das
heißt, eine 40 m-Presse kann gegenüber einer 20 m
langen etwa 1,0 s/mm Zeitgewinn einfahren. Die
Pressbreite spielt bei Taktpressen offenbar eine größere
Rolle als bei kontinuierlichen, erklärbar aus der bereits
erwähnten Entdampfungsproblematik. Für Taktpressen
werden 0,5 s/mm Presszeitverlängerung je 300 mm
Nutzbreite genannt.Würde sie für 1,2 m breite Anlagen
der Anfangszeit bei 5,0 s/mm liegen, wären das auf 2,4 m
bezogen 7,0 s/mm. Spano dagegen nannte nur eine
Mehrzeit von 0,5 s/mm zwischen der schmalsten
(1850 mm) und breitesten (2630 mm) Küsters Presse®.
Eine weitere Möglichkeit der Presszeitreduzierung
– systembedingt mit unterschiedlicher Wirksamkeit
– ist das Kühlen unter Druck ohne Verlust an Wärmeenergie. Da ein Kühlfeld Dampfdruck in der Platte
wirksam abbaut, lassen sich Presszeiten teilweise in
Nachhärt- (Lager-) zeiten verwandeln. Außerdem
kann die Matte mit höherer Feuchte in die Presse
eingefahren werden, was eine höhere Produktionsleistung infolge der verbesserten Wärmeübertragung
bedeutet. Weitere Vorteile sind ein geringeres
Quellen und eine Feuchtigkeit der Platte, die dem
Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt näher kommt.
Leider steht das Kühlen in direktem Widerspruch
zum Aufheizen der Presse. Ein wirtschaftliches Kühlen
von Ein- oder Mehretagenpressen ist nicht möglich
aufgrund der Masse der Heizplatte, die bei jedem
Presszyklus abgekühlt und wieder aufgeheizt werden
muss. Selbst bei Kontipressen war die im Material des
Rollenteppichs gespeicherte Wärmeenergie zu hoch,
um ein wirtschaftliches Kühlen zu ermöglichen.
Im Jahre 1997 war es wiederum Küsters, der dieses
Problem löste. Die Küsters Presse® der jüngsten Generation ist mit einem integrierten Kühlfeld am hinteren
Ende der Presse ausgerüstet. Der Rollenteppich der
Küsters Presse®, ein Kettensystem, wird durch den
Produktionsdruck zwischen Heizplatten, Produkt und
umlaufenden Stahlbändern angetrieben und benötigt
keinen separaten Motor. Das Kettensystem kann ohne
weiteres in zwei getrennte Systeme innerhalb einer
sehr kurzen Distanz aufgeteilt und die Presse so in
Heiz- und Kühlfeld unterteilt werden. Das bedeutet,
dass der Rollenteppich im Heizfeld heiß und der im
Kühlfeld immer kühl bleibt. Daher müssen im Kühlfeld
der Küsters Presse® nur die Stahlbänder zusätzlich zur
Platte gekühlt werden, nicht aber der Rollenteppich.
Die Kühlfeldnutzlänge beträgt 25 – 30 % der gesamten
Presslänge. Seit 1998 sind vier MDF-Linien mit
integriertem Kühlfeld in der Küsters Presse® erfolgreich
in Betrieb und bis Ende 2001 ist die erste Spanplattenlinie und weitere MDF-Linien in Betrieb gegangen.
Der Verschleiß von Rollelementen schlägt kalkulatorisch kaum zu Buche. Auch Stahlpressbänder
stellen einen gegenüber anfangs geringer werdenden
Kostenfaktor dar, weil die Legierungen immer besser,
die Bänder dicker und stabiler werden und sehr gute
Reparaturmöglichkeiten gegeben sind.
Zweieinhalb Jahrzehnte Küsters Presse® lassen
nun Schätzungen zu, deren Fundament mit jedem Tag
stabiler wird.
Taktpressen müssen, wie die Erfahrung lehrt,
spätestens nach 20 Jahren ersetzt werden. Ihre Rahmen
und Hydraulikelemente unterliegen dem Verschleiß
der Presszyklen. Dies gilt nicht für Kontipressen.
Tatsächlich arbeitet die älteste Küsters Presse® bei
Spano seit 1977 voll im Einsatz noch wie eine neue.
Eine Lebensdauer von 30 Jahren dürfte deshalb, gute
Pflege vorausgesetzt, nicht zu hoch gegriffen sein.
Ein Argument gegen Kontipressen ist offensichtlich.
Sie bedürfen einer sensibleren Führung.Taktpressen
wirken wie die Hämmer eines Dorfschmieds gemessen
an Kontipressen, die eher Werkzeugen für das Punzen
gleichen. So müssen Kontipressen im thermischen
Gleichgewicht sein, sollen sie einwandfrei funktionieren.
Empfindlichkeiten gegenüber eingebrachtem
Spangut dagegen verlieren sich mit den immer dicker
werdenden Stahlpressbändern. Solche Qualitätsstähle
in Verbindung mit der größeren Dicke mindern den
Verschleiß und Probleme mit der Bandführung, die
zeitweise große Sorgen bereitete.
Nach Vergleich der Vor- und Nachteile ist klar
ersichtlich, dass die kontinuierliche Presstechnik die
Technologie der Zukunft ist.
6.Kontinuierliche Flachpresstechniken für
die Herstellung von Holzwerkstoffplatten
unter Einsatz von Stahlpressbändern
Abgesehen von der Strangpresstechnik gibt es kein
kontinuierlich arbeitendes Presssystem, das ohne
Stahlpressbänder funktionsfähig wäre. Sie alle arbeiten
als “Einetagenpressen”. Die von der Bartrev-Presse
her bekannten Stahlbänder waren lediglich Vliesträger,
wie sie noch heute in der Einetagen-Presstechnik
genutzt werden. Hier ist das untere Band zum Formstrang verlängert, wenn diskontinuierlich gestreut wird.
6.1 Kontipressen mit Rollelementen
In der Kontipresstechnik unserer Tage sind die Stahlpressbänder angetriebene, je nach Größe der
auftretenden Reibungskräfte mehr oder minder stark
auf Zug beanspruchte Bauelemente, ohne die nichts
läuft. Um das Hauptproblem zu beseitigen – auf das
Band wirkende gleitende Reibung entweder überhaupt zu vermeiden oder zu minimieren – wurde
die Idee des Wälzlagers auf die Kontipresstechnik
übertragen: die Pressplatte als fester Innenring, die
Rollelemente des Presssystems als Wälzkörper, das
Stahlband als loser Außenring. Bewegliche Elemente
und verschiedene Verfahren machen deshalb auch
den Unterschied zur Taktpresstechnik aus:
• Teppiche aus Rollenkettensträngen dicht an dicht
(siehe S. 15) oder aus über die gesamte Platten
breite reichenden Rollstäben (siehe S. 20), die
zwischen den Pressplatten und den Stahlpressbändern abrollen und ober-/unterhalb der Presse
rücklaufen.
• Umlenktrommeln, deren Durchmesser mit der
Pressbanddicke wachsen, deren Oberflächen meist
mit Reibbelägen zum Übertragen der Antriebskräfte ausgestattet sind und die zur sicheren Bandführung dienen.
• Einlaufmäuler, die den verschiedenen Spanformen
oder Fasern, dem Grad der Verdichtung –
d.h.Vliesdicke und -dichte – und den verschiedenen
Rohstoffarten angepasst werden können.
• Mehr oder minder “flexible”, manchmal auch
“gelenkige” Pressplatten oben oder unten, die im
kurzen Hochdruckfeld einlaufseitig gemeinsam mit
dem beweglichen Pressenmaul zur Steuerung der
Produktdicke und auch zur Beeinflussung der Rohdichte dienen.
• Stahlpressbänder als aktive, angetriebene Elemente,
13
Die jüngste Contipress™- Generation mit eigensteifer Presskörperkonstruktion
die das Produkt durch die Pressfelder ziehen und
mittels Hydraulik gespannt und auch geführt werden.
Ihr präziser Synchronlauf oben und unten lässt
keinerlei Scherkräfte auf das Produkt wirken.
Derartige Presssysteme arbeiten isochor, d.h. mit
unterschiedlichen Pressdrücken in Abhängigkeit von
unvermeidlichen örtlichen Rohdichtedifferenzen.
Isochore Systeme kalibrieren auf genaue Produktdicke
unabhängig von den Dichtedifferenzen. Solcher
Presscharakteristik sind auch alle herkömmlichen Einund Mehretagenpressen unterworfen.
Eine unterschiedliche Dicke der Rollelemente
ergibt eine unterschiedliche Wärmeübertragung
zwischen Heizplatte und Stahlband. Dieser Unter
schied kann durch eine höhere Vorlauftemperatur des
Wärmeträgers kompensiert werden. Alle Systeme
arbeiten mit etwa 4,5 s/mm bei Spanplatten und etwa
9,0 s/mm bei MDF in nicht eindeutig definierbarer
Abhängigkeit von Pressenlänge (verkürzt die Presszeit)
und Pressenbreite (verlängert die Presszeit).
6.1.1Küsters/ContipressTM – Historie
14
Nach Außerdienststellen der letzten Bartrev-Presse
(siehe Kap. 5) trat eine längere Pause ein, ehe die
Maschinenfabrik Küsters in Krefeld eine neue
Generation kontinuierlich arbeitender Flachpressen
auf den Markt brachte. Im Jahr 1977 ging bei der Firma
Spano in Belgien eine erste Küsters Presse® in Betrieb.
Markante Eigenart der Contipress™ von Metso
Panelboard, jetzt Siempelkamp, ist ein aus einzelnen
Rollen gebildeter, ohne Antrieb umlaufender Rollenteppich. Die unterschiedlichen Längen der sehr
zahlreichen Röllchen erzwingen eine wellenförmige
Anordnung der Laschen, die eine gute Druckverteilung auf jeden Punkt der Pressfläche durch ständiges
Überrollen sichert (siehe S. 15).
Konstruktiv sind sehr enge Umschlingungsradien
der Rollenstränge möglich, die eine vollständige
Teilung der Presse für ein sehr wirksames Kühlfeld
auslaufseitig vereinfachen. In jedem Fall bleiben die
schmalen drucklosen Felder der Trennfugen vom
Stahlpressband überdeckt (siehe S. 12).
Der Rollenteppich mit Röllchen von nur 12,5 mm
Durchmesser und damit sehr engem Achsabstand
vermindert die Beanspruchung der Stahlpressbänder
auf Biegung durch den Gegendruck des sich verdichtenden Produkts – eine Beanspruchung, die unweigerlich mit dem Abstand größer dimensionierter
Rollelemente wächst.
Die Rollenteppichelemente werden im
geschlossenen Teppich oberund unterhalb der
Presse auf Rollen in einem wärmeisolierten Kanal
unter weitgehendem Erhalt der Restwärme nach
vorn geführt.
Dadurch, dass die Rollen im Rollenteppich nur
12,5 mm Durchmesser haben, ergibt sich ein großer
Flächenkontakt zwischen den Stahlbändern und den
Heizplatten. Dies wiederum ermöglicht eine sehr
effiziente Wärmeübertragung und bedeutet, dass die
Temperaturdifferenz zwischen den Heizplatten und
den Bandflächen sehr gering ist. Bei einer StandardSpanplattenpresse beträgt sie nur 10 – 20 °C . Diese
effiziente Wärmeübertragung ermöglicht niedrigere
Heizöltemperaturen, was Energieeinsparungen
mit sich bringt und die Feuergefahr vermindert.
Der Rollenteppich ist aus einer Vielzahl durch die Laschen miteinander verbundener Rollen von 12,5 mm Durchmesser zusammengesetzt.
Die Rollenteppichelemente außen am Rollenteppich sind 550 mm breit und ermöglichen eine Produktbreitenänderung von mehr als 600 mm.
Unterschiedliche Rollenlängen zeichnen durch die Laschen gebildete charakteristische, wellenförmige Linien in das Gewebe, das damit eine gute
Druckverteilung ohne Markierungslinien sicherstellt.
Umgekehrt, wenn der Plattenhersteller in der
Produktivität beschränkt ist, kann eine höhere
Öltemperatur, wie bei anderen Pressen auf dem
Markt, angewandt und dadurch die effektive Leistung
der Linie gesteigert werden.
Nach mehrjährigen Forschungsarbeiten konnte
dem Kunden ein neuer Rollenteppich angeboten
werden, mit dem die Arbeitsbreite der Plattenproduktionslinien um mehr als 600 mm variiert
werden kann. Mit dem neu entwickelten Rollenteppich, der etwas breitere Rollensegmente enthält,
können die Pressen einen Breitensprung von
600 mm machen, ohne dass die Produktqualität
oder der effiziente Betrieb beeinträchtigt werden.
Diese neue Rollenteppichkonstruktion erhöht die
Flexibilität der Plattenhersteller, auf die wechselnden
Marktanforderungen einzugehen (siehe oben).
Die Rahmenkonstruktion in Verbindung mit der
Pressprofilführung ist eine weitere markante Eigenart
der Contipress™. Der “Fensterrahmen” besteht aus
einem massiven Stahlstück, aus dem das “Fenster”
ausgebrannt wurde. Die als steifes Gegenlager
konstruierte obere Heizplatte stützt sich am oberen
Fensterrahmen ab. Von Anfang an sah die Führung
des Pressprofils so aus: die untere Heizplatte, 70 mm
dick, weich nachgebend, ruht auf einer Vielzahl von
Hydraulikzylindern, deren Mittenabstände über die
Pressbreite nur 300 mm betragen, was einen Zylinder
pro Fuß Breite ergibt.
Die Hydraulikzylinder in jedem Pressenrahmen
haben ihr eigenes HNC-gesteuertes proportionales
Hydraulikventil, das zusammen mit dem zugehörigen
Dickenmesssystem (Pressplattenabstand) in ein
computergesteuertes System integriert ist. Gruppen
einzelner Rahmen können mittels Abstand oder
Druck gesteuert werden, je nachdem, welche
Methode durch die Prozesstechnologie bevorzugt
wird. Der Einsatz von Differentialzylindern (mit 2
verschieden großen Druckkammern, was 4 Druck
stufen ergibt) über die Breite der Pressenrahmen
ermöglicht eine sogenannte „Querkorrektur“,
bedeutet unterschiedlichen Druck über die Pressenbreite. Dies hält die Spreizkräfte des sich verdichtenden
Vlieses im Gleichgewicht mit dem Pressdruck.
Alle aus Holzart, Streudichte, Holzfeuchte
und Dampfdruck resultierenden Schwankungen
lassen sich auf diese Weise kompensieren. Die fein
gesteuerte Kalibrierung auslaufseitig erlaubt es,
Dickentoleranzen von weniger als ± 0,10 mm zu
garantieren.
Contipress™ wurde bis 2007 in Längen von
mehr als 50 m, mit einer Produktbreite bis zu 3,30 m
und Betriebsgeschwindigkeiten bis zu 90 m/min
hergestellt.
Der Service für diese Pressen weltweit wird von
Siempelkamp Maschinen-und Anlagenbau, Krefeld
übernommen.
15
3 Baugrössen des Siempelkamp Conti Roll Systems
6.1.2Das ContiRoll®-System von
Siempelkamp
16
Im Jahre 1984 brachte Siempelkamp sein Rollstab
system auf den Markt. Die Technik war nicht neu. Erste
Patente gab es in Schweden. Sie werden von Sandvik
noch heute für ganz spezielle Anlagen genutzt. Dass
Siempelkamp sich damals überhaupt der kontinuierlichen
Produktion von Holzwerkstoffplatten zuwandte, kam
einem Durchbruch gleich, denn das Unternehmen
hatte und hat in der Presstechnik dieser Branche die
stärkste Marktposition weltweit. Siempelkamp liefert
schlüsselfertige betriebsbereite Anlagen aus einer Hand
(abgesehen von bestimmten Komponenten für die
Faserkonditionierung und die Plattenfertigbearbeitung).
Die erste ContiRoll® wurde an Louisiana-Pacific
Corp., USA, für MDF geliefert und erregte großes
Aufsehen auf dem Gebiet der Plattenproduktion. Die
Nutzlänge der Presse betrug 16 m. Plötzlich war die
Kontipresstechnik etabliert sowohl für Spanplatten als
auch für MDF.
Die ContiRoll® wurde fortlaufend verbessert
und immer den neuesten Erkenntnissen angepasst.
Geblieben ist die aus der Taktpresstechnik
übernommene Rahmenbauweise. Schwere Längsholme nehmen die erheblichen Gegenkräfte aus der
bei kontinuierlichen Pressen erforderlichen hohen
Bandspannung auf, die Fundamente müssen somit nur
das Eigengewicht der Presse abstützen und Zuganker
zur Aufnahme der Horizontalkräfte mit zusätzlichen
Fundamenten sind überflüssig (siehe S. 21).
Sowohl die obere als auch die untere Pressplatte
sind im Einlaufbereich 60 mm dick. Die untere bildet
das feste Gegenlager zur geschmeidigen oberen, die
sich mittels zweiseitig wirkender Presshydraulik
den spezifischen Bedingungen und Anforderungen im
Pressspalt sehr genau anpassen lässt. Auf diese Weise
werden Produktdicke und Dichteprofil über die ganze
Presslänge sehr flexibel gesteuert. Dies ist auch von
Vorteil für leichte Faserplatten in Rohdichten um
450 kg/m3, die heute sehr gefragt sind. Im oberen
Spektrum werden Dünnplatten in 960 kg/m3
Rohdichte gefahren, die mit “HDF”, Hochdichte
Faserplatte, bezeichnet werden. Die Tatsache, dass
”leicht” (d.h. geringe Dichte), ”Standard” und ”dick”
(der mittlere Bereich von ca. 750 kg/m3) sowie
”hohe Dichte” nunmehr auf der gleichen ContiRoll®
hergestellt werden können, zeigt die Vielseitigkeit im
Anwendungsbereich der kontinuierlichen Pressen.
Über die Pressennutzbreite wird auch die Platten
dicke durch sehr eng stehende Presskolben feinfühlig
gesteuert. Die Dickensteuerung im Längs- und
Querprofil ist Teil der komplexen Pressensteuerung,
die Toleranzen von nur ± 0,1 mm ermöglicht.
Die Einlaufradien des Pressenmauls lassen sich
mittels Hydraulik für jede Mattendicke optimieren.
Pressenmaul und Umlenktrommeln vorn sind auf
Wunsch zu beheizen, liefern so die notwendige
Wärmeenergie für die hochdichten Deckschichten,
die – in Verbindung mit den sehr engen Dickentoleranzen – ein Beschichten auf ungeschliffenen
Oberflächen möglich machen.
Alle die Rohdichte und die Verdichtungsgeometrie
bestimmenden Parameter können gespeichert und
die Programme dann im Rahmen der komplexen
Anlagensteuerung abgerufen werden.
Umlaufende, über die gesamte Pressplattenbreite
reichende Rollstäbe – unter der oberen und über der
unteren Pressplatte – bilden den systembestimmenden
Teppich zur Übertragung der Presskräfte (siehe S. 20).
Durch diese breiten Rollelemente werden Kantenpressungen von Rollkörpern auf die Stahlbänder
– wie sie von schmaleren Rollelementen verursacht
werden könnten – vermieden. (Die daraus resultierenden Spuren und Markierungen sind manchmal
im Pressprodukt sichtbar.) Rollstäbe als Vollbreiten
-Rollkörper verursachen keinerlei Gleitreibung,
sondern nur Rollreibung und erfordern daher auch
nur geringen Schmierstoffaufwand. Die Rollstäbe
sind an beiden Enden von Ketten federnd nachgiebig
gehalten, wodurch der geordnete Rücklauf und ein
sicheres Wiedereinführen gewährleistet sind. Die
Ketten dienen nicht zur Führung, denn die Rollstäbe
laufen frei mit gesichertem Abstand von 2 mm durch
das Pressfeld und in wärmeisolierten Flachkanälen
über/unter dem Rahmen zurück, in denen auch die
Stahlbänder zurückgeführt werden.
Einteilige Vollbreiten-Rollkörper haben den
weiteren Vorteil der lückenlosen homogenen Wärmeübertragung von der Heizplatte an das Stahlband. Die
bei der Siempelkamp ContiRoll®-Presse gewählte
Paarung der Komponenten, d.h. Heizplatte – VollbreitenRollstab – Stahlband, ist wärmetechnisch nicht zu
übertreffen, da sie mit der geringstmöglichen Anzahl
von Wärmeübertragungshorizonten auskommt. Die
Wärmeübertragung von der Heizplatte an die Rollstäbe wird dadurch weiter gefördert, dass die Heizplattenoberfläche feinstbearbeitet ist und damit satten
Kontakt mit den Rollstäben sicherstellt. Der hohe
Traganteil in der Paarung Heizplatte – Rollstab wirkt
sich zusätzlich in geringerem Bandverlauf aus.
ContiRoll®-Pressen der ersten Generation
arbeiteten mit Vorschubgeschwindigkeiten von 300 mm/s.
Heute laufen sie mit bis zu 2000 mm/s, weil die Presstechnologie weiter verbessert wurde, längere Anlagen
im Einsatz sind und vielfach auch sehr dünne Produkte
gefahren werden. Eine 33,8 m lange DünnplattenContiRoll® produziert 2 mm dicke MDF mit einem
Vorschub von 1650 mm/s und liefert damit 660 m3
Platten täglich.
Im Zuge der Lieferung einer großen Zahl von
Pressen ergaben sich Lernprozesse, die auch gerade
beim Stahlband sehr bedeutungsvoll wurden. Als
wesentlich für die Lebensdauer der Bänder gilt die
konstruktive Gestaltung aller Bauteile der Presse, die
in direkten Kontakt mit den Bändern kommen. So
wurde von Anfang an auf große Durchmesser von
Antriebs- und Umlenktrommeln besonderer Wert
gelegt, um die Biegebeanspruchung der Bänder niedrig
zu halten. Dies ist natürlich nur dann sinnvoll, wenn
auch an anderen Stellen die gleichen großen Radien
realisiert werden. ContiRoll®-Pressen vermeiden deshalb jegliche Knickstellen im Umlauf der Stahlbänder
und haben nur stetige Übergänge zwischen verschiedenen Radien. Führungselemente für die Stahlbänder
werden als Rollenkörbe ausgebildet, bei denen die
Bandabtragrollen auf einem Kreisbogensegment mit
großem Radius angeordnet sind. Dies gilt sowohl für
die Einlaufstation der Presse als auch für die Steuerungen
der Rücklauftrums der Bänder. Die Erarbeitung verbindlicher Spezifikationen für Stahlbänder wurde von
Siempelkamp energisch vorangetrieben. Sie liegen
seit geraumer Zeit vor und beinhalten alle relevanten
Daten wie Abmessungen, Werkstoffdaten, technischphysikalische Werte,Toleranzdaten, Bearbeitungsgüte,
17
Siempelkamp ContiRoll® Presse 7’ x 55,3 m für MDF, Aufstellungsort Yildie Kimya,Türkei
18
Schleifbild im Bereich der Schweißnähte, etc. . Ausführliche Angaben über Haltbarkeit und Ermüdungsfestigkeit kamen inzwischen hinzu.
Die Qualität der Stahlbänder trägt in hohem Maße
zur Qualität des Pressprodukts bei, und zwar umso
stärker, je höher die Pressgeschwindigkeit wird. Das
bezieht sich besonders auf die Bandgeometrie im
Bereich der Längsschweißnähte. Durch das Schleifen
dieser Nähte entsteht eine leichte “Senke” in diesem
Bereich im Vergleich zu den benachbarten Oberflächen der Bandhälften. Obwohl es sich nur um sehr
geringe Dickendifferenzen handelt, ist jede Verbesserung auch nur um 0,01 mm bedeutsam.Wegen der
Eigensteifigkeit der Stahlbänder schmiegen sich diese
bei niedrigeren Pressdrücken im Bereich der oben
beschriebenen “Senke” nicht völlig an die Rollstäbe
an, so dass es hier nicht zur Übertragung der gleichen
Wärmemengen kommt wie beidseitig daneben. Dies
führt zu einem anders gearteten technologischen
Einwirken auf das Pressgut. Das Endprodukt kann
deshalb Unterschiede in den technisch-physikalischen
Werten und in der Oberflächenfarbe aufweisen.
Die Weiterentwicklung der Bänder wurde gerade
in dieser Hinsicht von Siempelkamp forciert, um
die Produktion von dünnen MDF-Platten, die ungeschliffen lackiert werden und schon bei geringsten
Abweichungen innerhalb der Platten Probleme beim
Lackauftrag zeigen, zu optimieren.
Siempelkamp leistete Pionierarbeit für die Verwendung dickerer Bänder von 2.7, 3.0 mm und jetzt
neu 3.5 mm. Diese Bänder bieten für den Betreiber
eine Reihe von nennenswerten Vorteilen, die den
höheren Preis mehrfach kompensieren. Die Bänder
haben ein höheres Wärmepotential, das sich im Einlaufbereich der Presse technologisch günstig durch
eine Heizfaktorreduzierung auswirkt. Die Bänder
haben eine höhere Dickensteifigkeit und sind daher
weniger schadensanfällig. Die beträchtlich höhere
Quersteifigkeit führt zu stabilem und ruhigem
Laufverhalten.
Eine weitere Entwicklung betraf die Reduzierung
der Breite der Stahlbänder. Ursprünglich überdeckten
die Bandkanten als Schutz gegen Verschmutzung auch
die Laschen der Rollstab-Begleitketten. Daher waren
die Bänder wesentlich breiter als die Heizplatten
(Pressplatten). Die außerhalb des beheizten Bereichs
liegenden Bandränder haben dabei beträchtlich niedrigere Temperaturen als der Bandanteil, der am Pressgut anliegt. Die Folge waren relativ hohe Spannungen,
die zu Kantenschäden (Rissen) führten. Die Bänder
heute sind schmaler als die Rollstablänge, die ihrerseits
die Heizplattenbreite nur geringfügig übersteigt.
Eine Verschmutzung der Begleitketten wird durch
Absaugungen im Einlaufbereich der Presse in den
Randzonen der Bänder verhindert. Diese Methode
ist effizienter als eine einfache überdeckende Abschirmung.
Parallel zur Reduzierung der Breite der Bänder legte
Siempelkamp großen Wert auf die Bearbeitung der
Bandkanten. Diese werden heute nach den Regeln
des Maschinenbaus zur Elimination von Kantenspannungen und Spannungsspitzen besonders bearbeitet,
um so die Lebensdauer der Bänder zu erhöhen.
Die oben erwähnte Reduzierung der Bandbreite
ist natürlich nur in Relation zur Heizplattenbreite zu
sehen.
Siempelkamp ContiRoll® Presse
Eine andere Entwicklung betraf die Verwendung
von sehr breiten Stahlbändern für neuere, breitere
Pressen, die nicht einfach durch Zusammenfügen von
zwei Bahnen durch Längsschweißnaht hergestellt
werden konnten. Auch hier engagierte sich Siempelkamp sehr stark in Kooperation mit den Herstellern
von Stahlbändern. Bei diesen Bändern war vor allem
die Breite der Bahnen genau zu planen sowie die daraus resultierende Lage der Schweißnähte im Oberund Unterband in der Presse. Die Nähte dürfen
keinesfalls genau einander gegenüber liegen (dies gilt
natürlich auch für Bänder aus drei Bahnen, ist dort
aber bei Berücksichtigung des wirtschaftlichen Einsatzes
von Bandmaterial wesentlich einfacher).
Der Pflege von Stahlbändern, der teuersten
Komponente einer Presse, ist besondere Aufmerksamkeit nicht nur innerhalb der Presse zu widmen.
Siempelkamp hat deshalb Sicherheitsvorrichtungen
schon weit vor der Presse zum Schutz der Stahlbänder ebenso wie vielfältige Überwachungs- und
Reinigungsvorrichtungen an und in der Presse selbst
vorgesehen. Am weitesten vorn befindet sich bei
19
MDF-Anlagen ein Fasersichter, der Fremdkörper aus
dem Faserstrom ausscheidet, gefolgt von den Auflösewalzen/Streuwalzen (an den Faserstreumaschinen),
die Faserknäuel und Leimklumpen aufbrechen, bevor
die Fasermatte geformt wird.
Im Formstrang findet sich bei allen Pressgutarten
eine Metallsuchspule, die, wenn sie anspricht, den
Abwurf des kontaminierten Mattenabschnitts auslöst.
Die Empfindlichkeit der Spule stellt sich automatisch
mit der Einstellung der zu pressenden Plattendicke
ein. Bei Spanplattenanlagen ist zusätzlich, direkt nach
den Streumaschinen, noch ein Magnet installiert, so
dass magnetisierbare Metallfremdkörper noch vor
der Suchspule aus der Matte entfernt werden. (Bei
MDF-Anlagen ist eine sichere Funktion von Magneten
wegen der Verfilzung der Fasern nicht gegeben, so
dass sie dort nicht eingesetzt werden.)
An der Vorpresse erfassen Sensoren eventuelle
einseitige Mattenüberhöhungen, die in der ContiRoll®Presse zu asymmetrischer Druckbeaufschlagung und
zum Bandverlauf führen könnten, und lösen für die
betreffende Mattensektion den automatischen Abwurf
aus. Vor der ContiRoll®-Presse ist eine Mattenhöhen-
20
Die systembestimmenden Rollstäbe der SiempelkampContiRoll®Presse
überwachung installiert, mit der verhindert wird, dass
eine zufällige Pressguthäufung oder ein auf die Matte
geratener Fremdkörper in die Presse gelangen und
dort zu einer punktuellen Extrembeanspruchung und
Beschädigung der Stahlbänder führen. Fehlerhafte
Mattenabschnitte werden automatisch abgeworfen.
Bei den neuen Dünnplattenanlagen vermeidet ein
Compaktor Stahlbandschäden durch das Komprimieren der Matte auf Nenndicke.
Am Pressenauslauf von Dünnplattenanlagen
befinden sich an beiden Stahlbändern Sicherheitseinrichtungen die gewährleisten, dass keine anhaftenden
Pressgutstücke in den Rücklauf gelangen.
Diese Schutz- und Sicherheitseinrichtungen werden ergänzt durch wirksame Reinigungssysteme für
die Stahlbänder in Form von rotierenden Metallbürsten für die produktseitigen Bandoberflächen und
Lamellenschabern für die Bandinnenseiten, um dort
Schmierstoffansammlungen zu verhindern.
Der Schutz der Stahlbänder beginnt schon, bevor
sie zum Einsatz kommen, nämlich nach der Montage
der Presse, wenn die Bänder in das Pressengehäuse
eingezogen werden. Für den ordnungsgemäßen
Ablauf ist z.B. die Wicklung der Bänder auf der Bandrolle, die auf der Vorplanung für die örtlichen
Montagegegebenheiten basiert, in den oben
erwähnten Spezifikationen vorgegeben.
Zu Siempelkamps Lieferumfang gehören stets
Abwickel- und Einzugsvorrichtung, die bei der
Montage vorübergehend mit der Presse fest
verbunden sind und die stets gleiche, fachlich einwandfreie, schonende Einbringung der Bänder sicherstellen. Diese Einrichtungen sind selbstverständlich
nach allen Regeln des Personenschutzes für die
Montagekräfte ausgeführt. Im Übrigen nimmt im
Montagehandbuch für ContiRoll®-Pressen das Thema
Stahlband-Montage 25 von 41 Seiten ein, womit deutlich wird, welche Wichtigkeit der richtigen Behandlung
dieser wertvollen Teile zukommt.
ContiRoll® von der Einlaufseite aus gesehen: Links im Bild die beheizten Umlenktrommeln, ihnen unmittelbar nachfolgend Rück- und
Einführung der Rollstäbe. Die Rahmen stehen im Hochdruckfeld paarweise. Rechts im Bild wird deutlich, wie dicht die Presszylinder
stehen, um die geschmeidige obere Pressplatte fein steuern zu können.
ContiRoll®-Auslaufseite mit
Rollstabrückführung,
Bandspannstation und Antrieb
21
Breiteste Dieffenbacher Presse bei
Footner/Canada: Heizplattenbreite
ca. 4000 mm, Breite der Holzwerkstoffplatten ca. 3900 mm
6.1.3 Dieffenbacher ‘CPS®’
Dieffenbacher Conti-Panel-System –
das innovative,anwenderorientierte
Technologiekonzept
Dieffenbacher hat seine weltweit führende Position
im Bau von Pressen und Anlagen zur Herstellung
von Holzwerkstoffplatten mit der erfolgreichen
Einführung des kontinuierlich arbeitenden ContiPanel-Systems eindrucksvoll unter Beweis gestellt.
Diese Innovation ist das Ergebnis jahrzehntelanger
Erfahrung im hydraulischen Pressenbau in Verbindung
mit der Anwendung von modernsten High-TechElementen der Regel- und Steuerungstechnik, die
Dieffenbacher u.a. auch als Synergien aus den Bereichen
Metall- und Kunststoffpressen bezieht, wo z.B. bei
Parallellaufsystemen dynamische Genauigkeiten im
Bereich von einigen tausendstel Millimetern realisiert
werden. In enger Zusammenarbeit mit Anwendern
entstand eine hochflexible, verschleißarme Presse, die
den Ansprüchen der Betreiber voll gerecht wird:
• H
ohe spezifische Leistung bei großer Verfügbarkeit
• Bedienungsfreundlichkeit
• Transparenz im modularen Aufbau, große
Robustheit
• Zugänglichkeit und einfache Wartungsmöglichkeiten
22
Ein wichtiger Grundsatz in der Weiterentwicklung
und der langfristigen Vertriebsstrategie des Hauses
Dieffenbacher ist, dass derart komplexe Anlagen
nur unter Einbeziehung der Betreiber und deren
konkreten Vorstellungen hinsichtlich Innovation und
Technologie erfolgreich eingesetzt werden können.
So wird erreicht, dass nur funktionssichere, ausgereifte
und produktionsoptimierte Systeme ausgeliefert und
in Betrieb genommen werden.
Das Dieffenbacher Conti-Panel-System stellt eine
“allround”-Presse dar, es eignet sich gleichermaßen
zur Herstellung von Span-, MDF-, HDF-, OSB-, LVLund anderen Holzwerkstoffplatten. Hohe Kapazitäten
bei konstanter Endproduktqualität und höchstmögliche Flexibilität werden u.a gewährleistet durch:
• O
nline-verstellbare Einlaufgeometrie
(Keilverdichter)
hohe Vorschubgeschwindigkeiten bis 2000 mm/s
• Schnelle Verdichtungsphase
• Optimiertes Temperaturangebot zur richtigen Zeit
• Einstellbare Weg- oder Druckregelung (Online)
• Minimale Dickentoleranzen
• Hochflexible Verformungsprofile in Längs- und
Querrichtung
• Modulare Zuglaschenbauweise mit außen
liegenden Druckzylindern
• Größtmögliche Breitenverstellbarkeit
Dieffenbacher CPS Funktionsprinzip
Heizsystem und Temperaturverteilung
Je nach Pressenlänge ist das Dieffenbacher ContiPanel-System mit einer angepassten Anzahl unabhängiger Heizkreisläufe ausgestattet.
Druck und Wärmeübertragung erfolgen über
thermoöldurchströmte Heizplatten, die, durch dünne
Abrollplatten geschützt, die Temperatur über Rollstangen auf die umlaufenden Stahlbänder und damit an
das Pressgut weitergeben.
Die Wärmeübertragung von den Heizplatten zu
den Stahlbändern erfolgt in einem dynamischen Prozess
über die sich abwälzenden Rollstangen, die lückenlos
über die gesamte Breite einen gleichmäßigen Wärmeeintrag gewährleisten.
Durch die zweckmäßige Werkstoffpaarung –
ungehärtete Heizplatte mit hoher Wärmeleitfähigkeit
/ hoch gehärtete dünne Abrollplatte kombiniert mit
verschleißfesten Funktionselementen – erfüllt das
CPS damit die vom Anwender geforderten Kriterien
hinsichtlich eines möglichst wirksamen Wärmetransfers (siehe S. 24).
Zur Erhöhung des Wärmeangebots wird das Rollstangen- und Stahlbandsystem in einem Isolierkanal
zurückgeführt. Über eine Vorwärmeeinrichtung für
die Rollstangen wird zusätzliche Wärmeenergie in
das System eingebracht, die unmittelbar im Einlauf zur
Verfügung steht. Zudem kann hiermit ein hohes Maß
an Prozessstabilität erreicht werden.
Dieffenbacher CPS Funktionsprinzip
Druckaufbau und Druckverteilung
Dieffenbacher setzt bei seinem Conti-Panel-System
die bewährte modulare Gestellbauweise ein, mit
beidseitig entlang der Presse angeordneten
außenliegenden Druckzylindern.
Daraus ergeben sich in der Praxis bereits erprobte
Vorteile wie beispielsweise gute Zugänglichkeit für
Wartungszwecke und schonende Betriebsbedingungen
für die hydraulischen Komponenten, die eine lange
Lebensdauer gewährleisten. Die offene Gestellbauweise besteht aus einem stationären Gestellunterteil
(Tisch) und einem beweglichen Gestelloberteil (Stößel).
Der Kraftschluss erfolgt über abnehmbare Zuglaschen,
die am Tisch verankert sind.
In der Pressenmitte sind in den Rahmen
Kalibrierzylinder (Multipot) vorgesehen, mit denen
je nach Kundenwunsch technologisch notwendige
Querprofile gewählt werden können.
Die Zylinder werden von proportionalen Regelventilen angesteuert und bilden zusammen mit den
digitalen Wegaufnehmern geschlossene Regelkreise.
Damit können bestmögliche Dickentoleranzen der
produzierten Platte und eine sehr hohe Prozessstabilität gewährleistet werden.
Durch eine bewusste Funktionstrennung und
die hochflexible Gestaltung des Heizplattensystems
kann in idealer Weise in Längs- und Querrrichtung
das Pressenprofil gemäß den jeweiligen Produktanforderungen online eingestellt werden.
Durch ein neues Konzept der Gestellabstützung
konnten die Gestelle wärmedehnungsgerecht gelagert
werden. Uneingeschränkte Änderung der Heizplattentemperatur ohne Produktionsunterbrechungen sind
daraus resultierende Systemvorteile, die dem Anwender
der CPS entscheidenden Nutzen bringen.
Speziell entwickelt für die Anforderungen an
Plattenprodukte unterschiedlicher Rohstoffzusammensetzung (Spanplatten, MDF/OSB) ist der Presseneinlauf.
Der mit einem intelligenten Doppelgelenksystem
ausgerüstete Keilverdichter passt sich automatisch an
die jeweilige Mattenhöhe an und lässt sich in seiner
Winkellage beliebig einstellen, so dass der Verlauf der
Verdichtungsgeschwindigkeit in dieser technologisch
wichtigen Zone optimal eingestellt werden kann.
Größter Druck und hohe Temperatur stehen frühestmöglich zur Verfügung. Damit sind entscheidende
Voraussetzungen für kürzestmögliche Presszeiten
und abschliffoptimierte Plattenprodukte mit besten
Dichteprofilen gegeben.
23
Press(Heiz)Platte
Abrollplatte
Rollstange 21 mm dick
Hohlkette
Stahlpressband
Verbindungsstab
Die Rollstangen der CPS sind durch hochelastische Stäbe koaxial mit den Hohlkettengliedern verbunden
Bandeinlauf: Einführen der Rollstangen mittels Zahnrädern und Federpaketen
beidseitig. Foto: Footner OSB Produktion 4080 x 3 mm
24
Dieffenbacher Pressen für
Spanplatten
Dieffenbacher Presse für
MDF Platte
Schmalste Dieffenbacher Presse für LVL-Produktion: Heizplattenbreite
ca. 1300 mm, Breite der Holzwerkstoffplatten ca. 1400 mm
25
6.1.4 Hymmen IsoPress® and IsoRoll®
Hymmen ist der einzige Hersteller im Bereich
kontinuierlich arbeitender Doppelbandpressen, der
beide Pressensysteme, sowohl das isobare als auch das
isochore anbietet. Die Firma ist mit diesen Technologien
führend in verschiedenen Produktbereichen.
Isobare Doppelbandpressen:
Die isobare Doppelbandpresse mit dem umweltfreundlichen Luftkissensystem zeichnet sich durch eine
optimale Druckverteilung und eine exakte Steuerung
des Temperaturprofils aus. Isobare Pressen erzeugen
Pressdrücke bis zu 100 bar und Temperaturen bis
400 °C. Ein weiterer spezifischer Vorteil dieser
Technologie ist die Möglichkeit, einen Heiz- und
Kühlprozess ohne Druckunterbrechung zu erreichen.
Die Arbeitsbreite einer isobaren Presse kann bis zu
2.300 mm betragen. Die Pressenlänge ist kapazitätsbzw. verfahrensabhängig.
Die isobare Doppelbandpresse eignet sich für die
Beschichtung von Platten sowie das Verpressen von
Bahnwaren & Granulaten, wie z.B.:
•
•
•
•
•
•
Mit einer Erfahrung aus über 170 verkauften
Doppelbandpressen nimmt Hymmen weltweit die
Markt beherrschende Position für die kontinuierliche
Herstellung von dekorativen Laminaten und
Laminatfußböden ein.
Isochore Doppelbandpressen:
Die isochore Doppelbandpresse hat ihre Stärken im
Verpressen von weichen Materialien aus Granulat
oder Bahnware zu einem Produkt mit definierter
Materialstärke.
Auch isochore Pressen können für Heiz- als auch
insbesondere für kombinierte Heiz-Kühl-Prozesse
ausgelegt werden.
Typische Einsatzgebiete:
•
•
•
•
•
Faserplatten
Kork- und Gummifußböden
Industrielaminate
Kunststoffplatten
Schwere Transportbänder
Dekorative Laminate (CPL)
Technische Laminate (Kupferlaminate für Leiterplatten, Skilaminate)
Melaminbeschichtung von Fußböden & Möbelplatten
PVC & Gummifußböden
Leichte Transportbänder
Plastikkarten & weitere High-Tech Produkte aus Composite Materialien
IsoRoll® ISR Isochore Doppelbandpresse
26
IsoPress® HPL Isobare Doppelbandpresse
6.1.5 Held Technologie GmbH
Der Anfang der isobaren Presstechnik
1975 entstand bei der Firma Held im schwäbischen
Trossingen die erste isobare Doppelbandpresse
(DBP) der Welt. Es folgten weitere Pionierleistungen,
die der Firma die Technologieführerschaft auf dem
Gebiet der isobaren Pressen einbrachten:
• Erste Hochdruck-Doppelbandpresse der Welt mit
100 bar Flächendruck
• Erste Hochtemperatur-Doppelbandpresse der
Welt mit 400°C Heiztemperatur
• Erste isobare HochgeschwindigkeitsDoppelbandpresse der Welt für
Produktionsgeschwindigkeiten bis zu 48m/min.
Die Doppelbandpresse an sich war Anfang der
siebziger Jahre nicht neu; ihr Prinzip war schon lange
bekannt. Auch die Idee, mit einem isobaren Druckkissen eine Fläche ganz gleichmäßig mit Druck zu
beaufschlagen, war bereits ersonnen. Aber es war
bis dahin unmöglich erschienen, ein fluides Medium
gegen ein laufendes Band zu drücken und es dort
ohne Leckage zu halten. Erst das Dichtungssystem von
Held erlaubte die Realisierung eines alten Traumes:
Kontinuierliche Produktion unter isobarem Druck.
Der Anstoß war von einem Geschäftspartner
aus der Möbelbranche gekommen, der DuroplastKantenstreifen von der Rolle haben wollte. Er war es
leid Material zu verschwenden, nur weil die übliche
feste Länge nie „aufging“.
Diese Herausforderung führte schließlich zum
Bau der ersten isobaren DBP, auf der harzgetränkte
Papierbahnen unter Druck und Temperatur zu
endlosem Kantenstreifenmaterial verpresst werden
konnten. Die Abmessungen der Maschine waren mit
500 mm Nutzbreite vergleichsweise bescheiden. Die
Reaktionszone, also der Arbeitsbereich zwischen den
Bändern, ließ sich noch nicht heizen; die notwendige
Prozesswärme musste den Stahlbändern daher mit
Hilfe der beheizten Einlauftrommeln „aufgeladen“
werden. Als Druckmedium für das Druckkissen war
der Einfachheit halber Luft verwendet worden. Die
Druckerzeugung lag mit 7 bar weit unter dem Niveau
moderner ölgestützter DBP´s. Immerhin konnte
jetzt erstmals von Rolle zu Rolle, also kontinuierlich
produziert werden, wenn auch mit aus heutiger Sicht
bescheidener Produktionsgeschwindigkeit:
1,8 m/min bei 2,1 m Reaktionszonenlänge. Heute
wird das Zehnfache erreicht.
1. isobare DBP der Welt (1975), 200°C, 7bar
Die Maschine bewährte sich so gut, dass sich auch
bald ein Lizenznehmer fand. Inzwischen arbeiten alle
auf dem Markt angebotenen isobaren DBPs nach
dem Prinzip von Held.
Evolution der Hochleistungspresse –
Hochdruck und Hochtemperatur
Der Erfolg spornte an, Wirkungsgrad und Produktivität
zu verbessern. Ein höherer Kissendruck würde den
Einsatz kostengünstiger Papiere mit geringerem
Harzgehalt erlauben, hätte aber hohe Leckage der
leicht flüchtigen Luft und damit hohe Energieverluste
zur Folge, was den wirtschaftlichen Vorteil zunichte
gemacht hätte. Ein „dickeres“ Druckmedium als Luft
musste her, das leichter ohne Leckage an bewegten
Bändern zu halten war; die ölgestützte DBP brachte
die Lösung. Als Beigabe erhielt man durch das
Ölkissen eine äußerst effektive Schmierung des
Dichtungssystems, ein Vorteil, dessen Bedeutung erst
später offenkundig wurde, als Luftkissenmaschinen
mit höheren Prozessdrücken Probleme bekamen.
Ölkissenmaschinen können dagegen ohne Einschränkung
der Dichtungslebensdauer oder Blasenbildung am
Produkt dauerhaft mit 80 bar betrieben werden. Auch
unter dem Gesichtspunkt der Anlagensicherheit sind
sie prinzipiell vorteilhaft. Wie alle Flüssigkeiten ist Öl
ein inkompressibles Medium und kann deshalb keine
Prinzipieller Aufbau einer isobaren DBP
27
28
mechanische Energie durch Verdichten speichern. Die
in einem Luftkissen gespeicherte Energie kann dagegen
im Havariefall explosionsartig frei werden.
Als es gelungen war, die Prozesswärme direkt in der
Reaktionszone einzuspeisen, also dort wo sie
gebraucht wird, brachte das weitere Vorteile:
Höheren Ausstoß (die zusätzliche Energiezufuhr
erlaubt eine höhere Produktionsgeschwindigkeit) und
Energieersparnis (Verringerung der Energieverluste
durch die Wärmestrahlung der Einlauftrommeln).
Zuerst mit indirekt beheizten Wärmebrücken,
später mit direkt beheizten Heizleisten wurden
Lösungen gefunden, die über das angepeilte Ziel
hinaus die Verarbeitung neuer Materialien mit weit
höheren Temperaturanforderungen (bis 400°C)
ermöglichten. Die hervorragende Wärmeleitung
durch den direkten Kontakt der metallenen
Wärmeleisten mit den Stahlbändern erlaubt
die Übertragung sehr großer Wärmeleistungen
mit hoher Effizienz. Insbesondere bei dickerem
Material macht sich die Überlegenheit der
direkt beheizten Reaktionszone durch höhere
Produktionsgeschwindigkeiten vorteilhaft bemerkbar.
unvermeidlich. Man möchte meinen, eine höhere
Durchlaufgeschwindigkeit könnte die Vorhärtung
durch die kürzere Verweildauer in der Einlaufzone
verringern. Leider führt das nicht zum Ziel, denn die
höhere Geschwindigkeit erfordert auch ein schnelleres
Harz, das dann wiederum schneller vorhärtet. Allerlei
Abschirmvorrichtungen wurden ersonnen den Effekt
zu vermeiden, haben sich aber meist als weitgehend
unwirksam gezeigt, weil sie nur den vordersten Bereich
der Einlaufzone beeinflussen können.
Wirksame Abhilfe bringt allein eine genügend
niedrige Temperatur der Einlauftrommeln, bei der
keine Härtung der Oberfläche einsetzen kann, bevor
das Material in die Reaktionszone und damit unter
Druck kommt. Dies lässt sich jedoch nur realisieren,
wenn den Bändern noch in der Druckzone ausreichend
Wärme zugeführt werden kann und sie erst dann auf
die hohe Prozesstemperatur gebracht werden.Von
der geschickten Temperaturführung profitieren auch
dünne Kunststofffolien, die beim ersten Kontakt mit
den heißen Bändern am Presseneinlauf schmelzen
würden und sich wegen Abreißens der Bahn nicht
verarbeiten ließen.
Bessere Qualität durch niedrige
Einlauftemperatur
Die Beheizung der Reaktionszone bietet weitere,
wesentliche Vorteile: Das Schmelzen und Reißen
dünner Kunststofffolien oder eine schädliche Vorhärtung
der Laminatoberfläche durch die Strahlungswärme der
heißen Bänder im Einlaufbereich der Presse, was beim
Erwärmen der Bänder allein über die Einlauftrommeln
auftreten kann, lässt sich mit einer niedrigen Temperatur
der Einlauftrommeln leicht vermeiden.
Läuft eine beharzte Materialbahn nicht plan genug
in die Presse ein, sind bei hohen Einlauftemperaturen
streifenförmige Unterschiede im Glanzgrad
Dekorlaminat – HPL vs. CPL
Die Höhe des aufgebrachten Prozessdrucks
beeinflusst in hohem Maß die Güte eines Laminats.
Für die Herstellung von HPL (High Pressure Laminate)
wurde in die (inzwischen überholte) DIN 16 926
(heute EN 438) ein Arbeitsdruck von 70 bar
hineingeschrieben, den luftgestützte Pressen nicht
aufbringen konnten. Kontinuierlich hergestelltes
Laminat litt dadurch lange Zeit am Image eines
Produktes minderer Qualität.
In der Tat ist die Qualität von Niederdrucklaminat
nicht mit der von echtem HPL vergleichbar.
Aber erstens gibt es Anwendungen (wie der
Servicefreundlich: Herausziehbare Hochleistungsheizplatte
Bedienungsfreundlich: Spalteinstellung auf Knopfdruck
Hochleistungs-DBP für Dekorlaminat, 2 Formate, 1,30 m und 1,50 m, 80 bar, 30 m/min (CLEAF, Italien)
wachsende Marktanteil von CPL zeigt), deren
Anforderungen dieses Niederdruck-CPL sehr gut
erfüllt und zweitens sind inzwischen ölgestützte DBPs
mit Arbeitsdrücken bis zu 80 bar im Markt etabliert,
für die eine Unterscheidung zwischen HPL und CPL
keinen Sinn macht. Nur eine Unterscheidung nach dem
Herstellverfahren (Taktpresse oder kontinuierliche
Presse) macht noch Sinn, wenn niedrigste Produktionskosten und gleichmäßigste Laminatqualität gefordert
sind. Dieser Vergleich fiele eindeutig zugunsten der
isobaren, hydrostatischen DBP >system contilam<
von Held aus; sie liefert CHPL, d.h. kontinuierliches
HPL, also Material, das jede Norm erfüllt!
DBP oder Taktpresse?
Prinzipbedingt bietet eine isobare DBP eine Reihe
weiterer, wichtiger Vorteile.
Gleichmäßige Qualität ist auf ihr leichter zu erzeugen als auf einer Taktpresse, weil jedes Stück Laminat
exakt die gleiche Behandlung bezüglich Druck,
Temperatur und Verweilzeit erfährt. Unterschiede im
Temperaturverlauf, wie sie durch die relative Lage
eines Laminats in einem Stapel einer Mehretagenpresse unvermeidlich sind, können hier nicht auftreten.
Und für besonders lange Laminatstücke gibt es keine
Alternative zu einer (kontinuierlichen) DBP.
Zur grundsätzlichen Frage Taktpresse oder
kontinuierliche Doppelbandpresse sei ein Vergleich
mit dem Druckereiwesen erlaubt. Als Gutenberg das
Buchdrucken erfand, benutzte er eine Taktpresse.
Heute werden Druckschriften jedoch fast ausnahmslos auf schnelllaufenden Rotationsdruckmaschinen
hergestellt. Warum wohl? Weil sie wirtschaftlicher
sind! Deshalb gehört die Zukunft den kontinuierlichen
Verfahren; Beispiele finden sich in jeder Branche!
Wirtschaftlichkeit
Zur überlegenen Wirtschaftlichkeit der Laminatherstellung auf einer DBP tragen des Weiteren bei:
Weitgehend vollautomatischer Fertigungsablauf,
deshalb geringer Personaleinsatz und geringe
Handlingsverluste. Zwei Mann genügen für
Materialnachschub und Entnahme des Fertigproduktes; weitere Verrichtungen sind nicht
erforderlich, um den Fertigungsablauf in Gang zu
halten.
In Zeiten steigender Energiekosten arbeitet
die direktbeheizte, hydrostatische DBP >system
contilam< besonders wirtschaftlich. Wärme wird
direkt in der Druck- / Heizzone eingebracht, also
dort wo sie gebraucht wird. Das Druckmedium
muss nur den Prozessdruck übertragen; es muss
keine Prozesswärme transportieren. Dadurch ist kein
Umlauf größerer Mengen des Druckmediums nötig.
Wärme- und Druckverluste sind auf diese Weise auf
ein Minimum reduziert. Da eine DBP zum Be- und
Entladen des Materials nie geöffnet werden muss,
hilft sie auch, Energie noch effizienter zu nutzen.
Und schließlich muss ihr Laminat nur an zwei Seiten
besäumt werden, während bei Taktpressenlaminat alle
4 Seiten besäumt werden müssen.
Hochglanzlaminat – Heizen und Kühlen
unter Druck
Wirtschaftliche Herstellung von Hochglanzlaminat
ist ebenfalls eine Domäne der isobaren
Doppelbandpressen von Held, denn sie können
ohne Unterbrechung des Prozessdrucks auch
äußerst effizient kühlen. Der Kühlvorgang ist deshalb
besonders wirtschaftlich, weil die Heiz- und
Kühlzonen thermisch voneinander isoliert sind und
dadurch auf ihren jeweiligen Temperaturniveaus
bleiben. Nur dem durchlaufenden Material und den
dünnen Stahlbändern (1 mm dick) muss Wärme
entzogen werden, während bei einer Mehretagenpresse auch die dicken Pressplatten (ca. 100 mm
dick) gekühlt werden müssen, was einen Prozess mit
Heizen und Kühlen sehr unwirtschaftlich macht.
29
Hochglanzlaminat kontinuierlich. 2 Formate, 1,35 m und 1,55 m, 80 bar, 30 m/min (Westag & Getalit)
Isochor oder isobar?
Bleibt die oft gestellte Frage nach dem besten
Arbeitsprinzip einer DBP: soll sie nun besser isochor
(= mechanisch, durch Rollen gestützt) oder isobar
(= fluid, durch Luft oder Öl gestützt) arbeiten?
Isochore Pressen haben sich zur Verarbeitung von
komprimierbaren Stoffen, wie z.B. zur Herstellung von
Spanplatten aus Holzschnitzeln durchgesetzt. Ihre
kalibrierende Wirkungsweise ist hier von Vorteil; die
unvermeidbar ungleichmäßige Verdichtung und damit
ungleichförmige Dichte des Fertigprodukts stört hier
nicht.
Andere Materialien erfordern eine Verpressung mit
völlig gleichmäßiger Druckbelastung der Oberfläche.
So lassen sich anspruchsvolle, sichtbare Oberflächen,
die im Verarbeitungsprozess erweichen, nur auf einer
isobaren DBP kontinuierlich erzeugen, weil bei ihr keine
Druckunterschiede auf das Material ausgeübt werden,
die das Muster der Oberfläche verzerren könnten.
Auch Elektrolaminate für anspruchsvolle Anwendungen
brauchen einen möglichst spannungsfreien Herstell-
30
prozess, damit beim späteren Löten keine eingefrorenen Spannungen frei werden können, die zum
Verwinden des Produktes führen würden. Ist auch noch
hohe Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gewünscht,
empfiehlt es sich, eine ölgestützte, hydrostatische DBP
zu wählen. Diese Maschinenausführung lässt sich sogar
ohne besonderen Aufwand in Reinräumen betreiben,
bei denen äußerste Sauberkeit Voraussetzung für
brauchbare Produkte ist.
Hochtemperaturpresse für Reinraumbetrieb,
Druckzone 0,7 m x 3,1 m, 400°C, 80 bar, 20 m/min.
Weltgrößte isobare DBP für Dekorlaminat, Druckplatten 5,20 m x 2,30 m, 80 bar, 48 m/min (SIT – Mauro Saviola, Italien)
Kontinuierliche Presse Pagnoni Easylam® zum Herstellen/Furnieren von Parkett, Pressheizplatten 1000 x 4200 mm
6.1.6 Pagnoni Easylam®
Pagnoni Impianti, der italienische Hersteller von Ein-/
Mehretagenpressen für die Produktion von Platten
(Spanplatten, MDF, Sperrholz, HPL) und KurztaktLaminierung (mit Melamin- oder Phenolpapieren),
brachte Ende der 90er Jahre seine Pagnoni Easylam®
auf den Markt, eine Doppelstahlbandpresse, die
speziell zum Aufkleben von Oberflächen und zum
Furnieren von Platten ausgelegt ist.
Bei diesen Einsätzen ist die Presse der Engpass
des gesamten Prozesses: konventionelle Mehretagenpressen sind sehr langsam und Hochfrequenzpressen
haben oftmals die Erwartungen der Anwender nicht
erfüllt.
Die innovative Technologie hinter der Pagnoni
Easylam® vermeidet nicht nur diesen Engpass durch
die Eigengeschwindigkeit, sondern bietet auch den
zusätzlichen Vorteil, dass durch den Wegfall von
Ausfallzeiten für das Be- und Entladen der Presse
Schnellreaktionskleber eingesetzt werden können,
wodurch sich die Produktionskapazität der Anlage
noch erhöht.
Die Presse
Die Pagnoni Easylam® Presse ist in Modularbauweise
ausgeführt und die Hauptkomponenten sind die
Trommeln, Heizplatten, Rollen, Lager und Stahlbänder.
Das Pressengerüst besteht aus 2 m langen
Modulen. Der obere Teil bewegt sich vertikal im
Verhältnis zum unteren, während der untere Teil
auf Grundträgern liegt, die am Fundament befestigt
sind. Das Gerüst ist auf einer Seite offen, um einen
schnellen Austausch des Stahlbands zu ermöglichen.
Zwei angetriebene Trommeln und zwei nicht
angetriebene, 1200 mm im Durchmesser, übernehmen
den Antrieb und die Führung/Spannung der Stahlbänder. Die Einlauftrommeln sind mit Thermoöl
beheizt und die Temperatur in jeder Trommel kann
individuell geregelt werden.
Die Gleitplatten sind zwischen dem oberen/
unteren Gerüst und dem entsprechenden Stahlband
angeordnet. Sie bestehen aus modularen, nebeneinander
positionierten Teilen. Jedes Teil besteht aus einer
kanalisierten Platte (mit Heizungskreislauf für korrekte
Betriebstemperatur) und einem Rahmen, der an der
Grundplatte befestigt ist und die Lager und Rollen
aufnimmt. Jeder Rahmen kann problemlos für
31
Wartungszwecke demontiert werden. Zwei Heizkreisläufe ermöglichen die Einstellung verschiedener
Temperaturen in den Platten.
Die neue Presse gehört zur Familie der isochorischen
Pressen, unterscheidet sich jedoch wesentlich von
anderen derartigen Pressen dadurch, dass kein
Rollenteppich in der Presse läuft; statt dessen drehen
sich unabhängige Rollen um ihre eigene Achse auf
einem Kugellagerbett. Bei diesem patentierten System
wird die Rechtwinkligkeit der Rollen und Axialvorschub
durch die Genauigkeit der mechanischen Konstruktion
garantiert und dadurch jegliche Schwierigkeit in der
Führung der Stahlbänder vermieden. Dies gewährleistet hervorragende Präzision (max. 1 mm Abweichung)
um die theoretische Bewegungsachse, selbst bei
asymmetrischen Belastungen. Außerdem bleiben die
Rollen stets warm, was erhebliche Energieeinsparungen
mit sich bringt.
Pagnoni Impianti benutzt korrosionsbeständige
Sandvik-Stahlbänder in 1,4 mm Dicke. Die Auslauftrommeln treiben die Bänder an; die Spannung der
Bänder erfolgt durch 2+2 Zylinder, die an den
Einlauftrommeln angebracht sind. Die Bandführung
wird durch seitliche Sensoren geregelt, die je nach
Position des Bandes zur Pressenlängsachse den Druck
in den Spannzylindern einstellen. Die Auslauftrommeln
sind mit Abstreifern und rotierenden Bürsten
ausgerüstet, um Klebstoffrückstände zu beseitigen. Die
Innenseite der Bänder wird gleichfalls kontinuierlich
durch sich in Querrichtung bewegende Bürsten
gereinigt.
Pressdaten
Spezifischer Druck:
Einlauftrommeltemperatur:
Heizplattentemperatur:
Mechanische Geschwindigkeit:
Heizkreise:
Öffnen/Schließen der Presse: max 80 N/cm2
max 150°C
max 120°C
max 30 m/min
4 unabhängige
elektronisch
gesteuert
Pagnoni Easylam® ist in verschiedenen Standard
größen, in Breiten von 350 bis 2300 mm and Längen
von 1900 bis 8200 mm, lieferbar. Die flexible Größe
erleichtert die individuelle Kombination von Länge
und Breite für die technischen und kommerziellen
Anforderungen des Kunden.
32
Vielfältigkeit
Die kontinuierliche Easylam-Presse wurde von
Pagnonis technischem Team für maximale Flexibilität
ausgelegt und ermöglicht:
-
-
-
die schnelle Reaktion auf Produktionsänderungen
die Bearbeitung von Platten, die ungenau oder willkürlich auf dem Einlaufband positioniert wurden
die Durchführung verschiedener Prozesse mit
derselben Presse
Pagnoni Easylam® erzielt beste Resultate hinsicht
lich Produktionskapazität, Endproduktqualität und
Betriebskosten für eine ganze Reihe von Produkten/
Prozessen wie z.B. Furnieren von Platten, Zweiund Dreilagen-Bodenbeläge, FünfkomponentenTüren (Wabenrahmen + dünne MDF + Furnier),
Fünfkomponenten-Türpfosten (Spanplatte + MDF +
Furnier), dünnes Sperrholz (bis 7 Lagen), Oberflächen
zum Nachformen aus MDF oder Spanplatte
beschichtet mit Glanz-HPL.
Pagnoni Easylam® zum Furnieren von Platten 2300x8200 mm.
(Ansicht der vor der oberen Einlauftrommel installierten
Sicherheitsrolle)
7. Stahlbänder für Holzwerkstoffplatten
Sandvik hat auf dem Stahlbandsektor Pionierarbeit
geleistet. Darunter fällt nicht zuletzt die Entwicklung
des weltweit ersten Stahlbandes im Jahre 1901. Es
wurde für den Transport von Sägespänen eingesetzt.
Bis heute hat Sandvik seine enge Verbindung mit der
Holzindustrie aufrecht erhalten.
1957 führte Sandvik das Stahlband in der Holzwerkstoffindustrie ein, als die erste mit einem Stahlband zu beschickende Presse, eine Einetagen-Taktpresse von Bähre & Greten in Springe/ Deutschland,
entwickelt wurde.
Nur ein paar Jahre später konstruierte Sandvik selber die Grundlage der Pressen, die einen so starken
Einfluss auf diese Industrie in den letzten zweieinhalb
Jahrzehnten hatten, und baute die erste Doppelbandpresse mit einem Rollenbett.
Bei diesem Engagement über die ganzen Jahre ist
es nicht überraschend, dass der größte Einzelmarkt
für Sandvik-Stahlbänder die Holzwerkstoffindustrie ist.
Sandvik macht zwar immer noch seine eigenen
Doppelbandpressen (nur für glasfaserverstärkte
Thermoplaste), soweit es sich jedoch um die Holzwerkstoffindustrie handelt, ist der Name Sandvik als
Spezialhersteller von Stahlbändern bestens bekannt.
Sandvik- Stahlbänder sind heute das Kernstück von
Presssystemen auf der ganzen Welt.
Im Laufe der Jahre wurden spezielle Qualitäten
entwickelt, um die wechselnden und immer höheren
Anforderungen zu erfüllen. Der Fertigungsprozess
wird weiterhin laufend verbessert, jedoch die wesentlichen Eigenschaften, die das Stahlband ideal für diesen
Prozess machen, bleiben praktisch unverändert.
Ein ordnungsgemäß hergestelltes Stahlband verbindet Härte und Festigkeit mit Flexibilität, einer
glatten Oberfläche und einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit. Es ist haltbar, korrosionsbeständig und
wartungsfreundlich. Nachdem das Stahlband in den
50er Jahren in die Spanplattenindustrie eingeführt
wurde, dauerte es nicht lange, bis die Holzwerkstoffund Pressenhersteller diese einzigartige Kombination
von Eigenschaften erkannten, und seitdem baut Sandvik weiterhin auf diese grundlegenden Vorteile.
Stahlqualität 1300C und die neue 1320C
Die in Einetagenpressen verwendete Stahlqualität war
normalerweise Sandvik 1300C, ein gehärteter und ver
güteter Kohlenstoffstahl. In den mehr als 40 Jahren, in
denen diese Pressen zum Einsatz kommen, wurden mehr
als tausend 1300C-Bänder geliefert, einige waren weit
mehr als zwei Jahrzehnte lang erfolgreich in Betrieb.
Ende der 90er Jahre wurde eine neue, für diese
Einsatzart geeignete Stahlqualität eingeführt, Sandvik
1320C, ein Zweiphasenstahl mit niedrigem Kohlen
stoffgehalt (mit einem Mikrogefüge aus Martensit und
Ferrit), der ausgezeichnete mechanische und Dauerfestigkeitseigenschaften hat, jedoch besonders wegen
seiner Schweißeigenschaften interessant ist.
Da nach dem Schweißen keine Wärmebehandlung
erforderlich ist (obwohl die Schweißnaht härter
als das Grundmaterial ist, reißt sie nicht), sind die
Installationskosten geringer als für die Qualität 1300C.
Mit dem richtigen Werkzeug kann der Kunde sogar
selbst das Schweißen vor Ort vornehmen.
Hochfeste Stahlbänder 1500 SM + 1650 SM
Als das Bison-Mende-Verfahren für die kontinuierliche
Produktion von dünnen Platten im Jahre 1971 eingeführt wurde, stellte sich heraus, dass die Stahlqualität
1300C nicht die Dauerfestigkeit aufwies, die für die
relativ hohe Biegewechselbeanspruchung, die diese
Presse erzeugt, notwendig war.
In diesem Verfahren trägt die Spannung des Stahlbandes proportional, zusammen mit zwei oder drei
Pressrollen, zum Gesamtdruck bei, was permanente
Biegewechselbeanspruchungen und beträchtliche
Zugkräfte auf das Band verursacht. Ein Stahlband, das
mit dieser außerordentlichen Zahl von Biegewechseln
fertig wird, die Qualität 1450SM, später modifiziert zu
1500 SM, wurde eingeführt und später (im Jahre 1980)
durch die verbesserte Qualität 1650SM ergänzt. Beide
Stahlbandqualitäten werden heute verwendet und
zeichnen sich durch ihre hohe Festigkeit, sowohl im
Grundmaterial als auch im Schweißbereich, aus.
Mit der Weiterentwicklung der kontinuierlichen Press
technologie stiegen auch die Ansprüche an das Stahlband.
Man wollte einerseits Bänder für die Produktion von MDF
mit nur 1 mm Dicke, jedoch andererseits auch Bänder
für relativ grobflächige OSB sowie dicke MDF- und Spanplatten. Die Nachfrage nach schwereren und stärkeren
Bändern stieg. In jedem Fall blieben jedoch eine gleichmäßige Oberflächenqualität und enge Dickentoleranzen die
wesentlichen Bandparameter.
Immer höhere Bandgeschwindigkeiten und
Drücke erfordern dickere Stahlbänder, und gleichzeitig
müssen die mechanischen Eigenschaften der Bänder
(Festigkeit und Härte) optimiert werden, um einen
jahrelangen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.
33
Das breite Sortiment von Stahlbandqualitäten ermöglicht es Sandvik, das richtige Produkt für jeden Bedarf zu liefern.
In der Holzwerkstoffindustrie werden hauptsächlich die Qualitäten 1300C, 1320C, 1500SM und 1650SM für Bänder
mit 1,2 – 3,5 mm Dicke und Bandbreiten von 1200 – 4620 mm eingesetzt.
Sandvik 1300C
Gehärtetes und vergütetes
Kohlenstoffstahlband
Bei der Sandvik-Bandqualität 1300C handelt es sich
um gehärteten und vergüteten Kohlenstoffstahl mit den
folgenden Merkmalen:
■
■
■
■
■
Sehr hohe statische Festigkeit
Sehr hohe Ermüdungsfestigkeit
Sehr gute thermische Eigenschaften
Ausgezeichneter Verschleißwiderstand
Reparaturfreundlichkeit
Sandvik 1320C
Mikrolegiertes
Zweiphasen-Kohlenstoffstahlband
Bei der Sandvik-Bandqualität 1320C handelt es sich um
Zweiphasen-Kohlenstoffstahl mit einem Grundmaterial,
das 75 % Martensit und 25 % Ferrit enthält, mit den
folgenden Merkmalen:
■
■
■
■
■
Sehr hohe statische Festigkeit
Sehr hohe Ermüdungsfestigkeit
Sehr gute thermische Eigenschaften
Ausgezeichneter Verschleißwiderstand
Reparaturfreundlichkeit
Chemische Zusammensetzung, Mittelwerte in %
C
Si
Mn
Cr
0,65
0,25
0,65
0,20
Statische Festigkeit
Werkstoffeigenschaften bei Raumtemperatur
Mittelwerte
Position
Grundmaterial
Querschweißnaht (wärmebehandelt)
Zugfestigkeit
MPa
Dehnung
A5
(%)
1200
1280
11
990
] Für weitere Details fordern Sie bitte unsere Datenblätter an..
34
Si
Mn
Al
Nb
0,15
0,50
1,80
0,04
0,03
Mittelwerte
Streckgrenze
MPa
880
C
3
Position
Streckgrenze
MPa
Grundmaterial
1250
Querschweißnaht (nicht
wärmebehandelt) 890
Zugfestigkeit
MPa
Dehnung
A5
(%)
1340
5
1000
4
Sandvik 1500SM Sandvik 1650SM
Martensitisches korrosionsbeständiges
Stahlband
Bei der Sandvik-Bandqualität 1500SM handelt es sich
um martensitischen, gehärteten, korrosionsbeständigen
Stahl Typ 15-5 PH mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und
den folgenden Merkmalen:
■
■
■
■
■
Ausgezeichnete statische Festigkeit
Ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit
Gute Korrosionsbeständigkeit
Sehr hoher Verschleißwiderstand
Große Reparaturfreundlichkeit
C
Si
Mn
Cr
Ni
Cu
Nb & Ta
0,07
1,0
1,0
15,0
5,0
3,5
0,3
Mittelwerte
Streckgrenze
MPa
Grundmaterial
1420
Querschweißnaht (nicht wärmebehandelt)
1100
Bei der Sandvik-Bandqualität 1650SM handelt es sich
um martensitischen, gehärteten, korrosionsbeständigen
Stahl Typ 15-7 PH mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und
den folgenden Merkmalen:
■
■
■
■
■
Position
Martensitisches korrosionsbeständiges
Stahlband
Ausgezeichnete statische Festigkeit
Ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit
Gute Korrosionsbeständigkeit
Sehr hoher Verschleißwiderstand
Große Reparaturfreundlichkeit
C
Si
Mn
Cr
Ni
Cu
Ti
Mo
0,08
1,5
1,0
14,0
7,0
0,7
0,3
0,8
Mittelwerte
Zug
festigkeit
MPa
Dehnung
A5
(%)
1500
7
1150
5
Position
Sreckgrenze
MPa
Grundmaterial
1580
Querschweißnaht (wärmebehandelt)
1250
Querschweißnaht (nicht wärmebehandelt)
1100
Zugfestigkeit
MPa
Dehnung
A5
(%)
1600
7
1300
3
1150
5
35
8. Sandvik Surface Solutions
Pressbleche und Endlos-Pressbänder aus
Edelstahl für die Laminatproduktion und
Beschichtung auf Holzbasisplatten
–Grundlagen, Pflege und Trends–
Die Produktion von Laminatoberflächen, z.B.
• für die Produktion von hochwertigen Laminaten für Küchenarbeitsplatten und andere Postforming-
Elemente,
•für Standard-Laminate und
•für die Direktbeschichtung von Holzbasisplatten
•für Dünnlaminate oder für hochabriebfeste Laminate für Fußböden
erfolgt heute auf diskontinuierlich arbeitenden
Kurztaktpressen oder kontinuierlich arbeitenden
Doppelbandpressen.
Werden eine Vielzahl von unterschiedlichen Dekoren
in vergleichsweise kleinen Mengen benötigt, werden
Kurztaktpressen unter Verwendung von Pressblechen
eingesetzt.
36
Für die Massenfertigung jedoch setzt man Anlagen
ein (Bild 1), bei denen der Produktionsprozess auf
Doppelbandanlagen erfolgt. Der Kernprozess, also
das Verbinden von harzgetränkten Papierbahnen
mit oder ohne Deckfolien zu einem dekorativen
Produkt erfolgt auf der Doppelbandpresse. Der für
den Prozess erforderliche Flächendruck wird über ein
Druckluftkissen (alternativ mit Öl) aufgebracht.
In Bild 2 und Bild 3 sind Anlagenbeispiele aus der
Praxis der maßgeblichen Anlagenhersteller gezeigt.
In der Doppelbandpresse werden zwei EndlosPressbänder benötigt: Unter- und Oberband. Diese
laufen jeweils um die Einlauf- bzw. Auslauftrommel
und übertragen über den Kissendruck und
den Temperaturverlauf in unterschiedlichen
Temperaturzonen die erforderlichen Drücke und
Temperaturen für den Reaktionsprozess.
Über die strukturierte Oberfläche der Pressbänder,
wird die Struktur auf das Endprodukt gebracht. Die
Pressbänder werden aus endlosen Edelstahl-Coil
geschweißt. Oberbänder sind in der Regel stärker
strukturierte Bänder, für Unterbänder werden häufig
nur geschliffene, verchromte Bänder (auch Bänder mit
geringster Strukturtiefe, sogenannte Satin-Bänder)
eingesetzt.
Aus dieser kurzen Verfahrensbeschreibung lassen
sich die wesentlichen Anforderungen an ein
Endlos-Pressband ableiten:
•
•
•
•
•
•
Hohe Lebensdauer (i.d.R. gemessen in Laufmetern
also der Länge an produziertem Produkt in
Durchlaufrichtung) für eine hohe Anlagenverfüg-
barkeit und geringe Produktionskosten, kurze
Stillstandszeiten / hohe Anlagenverfügbarkeit,
Hoher Abriebwiderstand auch unter thermischen Belastungen
Hohe mechanische Belastbarkeit – Spannungen in Längsrichtung, thermisch induzierte Spannungen und gleichzeitige Druckbeaufschlagung
hohe chemische Resistenz (Harz, Folie, Schichtstoff- reste),
Geringe Anhaftung von Schichtstoffresten, Folie, Harz
Reproduzierbarkeit der Oberflächenstruktur auch im Detail.
2
8
7
4
6
5
3
1
Bild 1: Beispiel für ein Anlagenlayout einer Doppelbandpressen-Anlage
1.
2.
3.
4.
Abwickelstation
Doppelbandpresse
Kühlstation
Strukturgeberaufwicklung
Abmessungen
Derzeit sind weltweit rund 35 Doppelbandpressen
für die dekorative Produktion von Laminaten und
beschichteten Holzbasisplatten im Einsatz. Die heute
eingesetzten Pressbänder sind ca. 1100 bis 2300 mm
breit und rund 9 bis 15 Meter lang. Übliche Wanddicken liegen im Bereich von 1,2 bis 2 mm.
5.
6.
7.
8.
Schleifmaschine
Kantenbesäumung
Aufwickelstation
Schneidestation
Werkstoff
Aufgrund der genannte Anforderungen werden
heute fast ausnahmslos martensitische Edelstähle
eingesetzt. Die thermische Leitfähigkeit dieser
Werkstoffe ist vergleichbar mit austenitischen Stählen,
aber seine thermische Ausdehnung ist weitaus
geringer. Daher sind diese Stähle im Vergleich zu
den Austeniten weniger anfällig gegen thermische
Belastungen und neigen nicht zum Knicken/Beulen
bei den extremen Temperaturunterschieden in den
einzelnen Prozessphasen des Laminierungsprozesses.
Bild 2 und Bild 3: Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung dekorativer und technischer Laminate
37
Genannte Werkstoffe verfügen über
• exzellente mechanische Kennwerte
(Fließspannung/Zugfestigkeit),
• gute Wärmeleitfähigkeit,
• angemessene Oberflächenhärte,
• kontrollierbares Verhalten in der chemischen Oberflächenbehandlung / Ätzen,
• exzellente Schweißeigenschaften / gute Schweißbar- keit und lassen sich
• sehr gut polieren.
Ferner ist auf Reinheit des Werkstoffs und auf den Ausschluss von Walzfehlern zu achten.
Der typische Fertigungsprozess startet
ausgehend vom Coil aus martensitischem Edelstahl,
welches bereits geschliffen ist. Ferner verfügen die
eingesetzten Bänder über besonders geschliffene
Bandkanten, welche verrundet sind (Bild 4):
Ausgehend vom zuvor beschriebenen Coilmaterial
wird das Band zunächst abgelängt und die Bandkanten
werden für den Schweißprozess geometrisch ideal
vorbereitet.
Danach erfolgt der eigentliche Schweißprozess.
Üblicherweise werden heute zwei geometrisch
grundlegend unterschiedliche Schweißnahtgeometrien
Coil
pflockschweißen
besäumen &
Kanten veredeln
38
eingesetzt: Die gerade Naht unter einem leichten
Winkel zur Längsrichtung (in der Regel 85°) oder
eine spiralförmig in Bandlängsrichtung verlaufende
Schweißnaht.
Die gerade Naht ist technologisch einfacher
ausführbar – das Risiko von Verschüsselungen
(Bild 5) oder Kantenversatz ist geringer als bei der
Spiralschweißnaht. Allerdings trägt die Schweißnaht im
Querschnitt die gesamte Längs-Zugspannung bezogen
auf den Bandumfang und es besteht bei mangelhafter
Ausführung die Gefahr einer lokalen Sichtbarkeit der
Schweißnaht auf dem späteren Endprodukt. Dem
kann heute durch nachträgliche Schleifbearbeitung und
Wärmebehandlung sicher begegnet werden.
Die Spiralnaht verteilt geometrisch die
umlaufenden Zugbelastungen in Bandlängsrichtung
gleichmässiger auf den Grundwerkstoff und den
Nahtwerkstoff, gleichzeitig ist sie jedoch fertigungstechnisch aufwändiger und komplexer herstellbar.
Aufgrund der deutlich längeren Schweißnaht steigt
ferner das schweißtechnische Risiko z.B. von
Fehlstellen, Einschlüssen während des Schweissens.
Genannte Vor- und Nachteile beider Varianten
scheinen eher theoretisch – in der Praxis konnten
bislang keine gesicherten Vor- oder Nachteile einer
ablängen
Kanten vorbereiten
schweißen
drucken
ätzen
hart verchromen
Glanzgrad einstellen
Qualitätsendkontrolle
Bild 4: Die typischen und wichtigsten Schritte zur Fertigung eines Endlos-Pressbandes
verpacken
A
B
Bild 5: Mögliche geometrische Fehler beim Schweissen von Endlos-Pressbändern: A) Verschüsselung und, B) Kantenversatz Variante nachgewiesen werden, jedoch lassen die in
der Produktionspraxis vorkommenden Sonderfälle
(zufällige Beschädigungen) eine statische Auswertung
der Lebensdauer der Varianten bislang kaum zu.
Nach dem Schweißvorgang erfolgt das sogenannte
Pflockschleifen (Bild 4): Ein richtungsfreies Schleifen
parallel der Oberfläche durch rotierende Schleifscheiben, welches selbst wiederum in osszilierenden
Bewegungen eine eindeutige Richtung von Schleifspuren verhindert. Das Schleifen erfolgt innen- und
aussenseitig.
Während des nachfolgenden Druckvorganges
wird die Struktur auf die Außenseite des Bandes
aufgebracht – mit dem anschließenden Ätzvorgang
ist die Struktur im ersten Schritt aufgebracht, wenn
die Oberfläche gereinigt wurde. Genannter Druckund Ätzvorgang wird je nach Struktur als Design der
Oberfläche in bis zu acht Schritten wiederholt, bis das
gewünschte Endergebnis erreicht wurde.
Anschließend erfolgt eine Hartverchromung des
Bandes in Chrombädern mit einer nachträglichen
Besäumung auf die Endbreite sowie einer sorgfältigen
Kantenveredelung. Durch die Chromschicht
wird das Band später gegen die auftretenden
chemischen Reaktionen im Laminierungsprozess
geschützt. Nach der Verchromung wird oftmals der
Glanzgrad der Oberfläche noch durch mechanische
Oberflächenbehandlung modifiziert; dies kann
sowohl auf der gesamten Oberfläche als auch aus
Designgründen nur lokal erfolgen.
Die Qualitätsendkontrolle ist nur ein winziger Teil
der Qualitätsprüfungs-Kette: Quasi während und
nach jedem Bearbeitungsvorgang werden die Bandparameter geprüft, um spätere Fehler ausschliessen
zu können. Dennoch können Fehlstellen im Grundmaterial erst oft nach dem Druck- und Ätzvorgang
festgestellt werden, da diese im Coilmaterial noch
unter der sichtbaren und prüfbaren Oberfläche liegen.
Nach einer sorgfältigen Verpackung, in Abstimmung
mit dem Endkunden auch bereits auf Spannvorrichtungen
für ein späteres einfaches Handling und schnelles
Rüsten auf der Bandanlage, erfolgt der Versand.
Bezüglich des Fertigungsprozesses gibt es in
Abhängigkeit der Struktur und weiterer Parameter
auch abweichende Vorgehensweisen, insbesondere
Methoden der Oberflächenbehandlung, auf die
hier nicht eingegangen wird. Dies gilt zum Beispiel
für Endlos-Pressbänder zur Produktion von
hochglänzenden Oberflächen mit sogenannten Hochglanzbändern (Bild 6) oder für Bänder mit gezielten
Matt-Glanz-Effekten.
39
eingezogene Kleinteile zwischen den Trommeln und dem Band
- grobe mechanische Beschädigungen beim
Handling und Rüsten.
• Fehler im Prozess oder in der Materialzufuhr, oftmals Anhaftung von Materialien mit der Folge einer mechanischen Beschädigung.
Bild 6: Endlos-Pressband mit einer Hochglanz-Oberfläche
Lebensdauer und Pflege von Pressbändern
Die Oberflächenqualität des Endlos-Pressbandes wirkt
sich direkt auf die Qualität des Endproduktes aus. Die
Lebensdauer des Pressbandes ist ein wesentlicher
wirtschaftlicher Parameter für den Anlagenbetrieb.
Daher kommt einer hohen Lebensdauer des Bandes
eine besondere Bedeutung zu.
Bevor das Band erstmals eingesetzt wird,
ist ein sogenannter Tempervorgang auf der
Doppelbandanlage erforderlich: Dabei wird das Band
schrittweise erwärmt. Genannter Vorgang erfolgt in
zeitlich festgelegten Abständen – der gesamte Vorgang
nimmt rund ein bis zwei Schichten in Anspruch.
Abgesehen vom Ausgangszustand des Bandes
wird die Lebensdauer – üblicherweise gemessen in
produzierten Laufmetern – von weiteren Parametern
bestimmt:
• Bandpflege:
- regelmässige Reinigung (Bild 7)
- Prüfung auf Oberflächenschäden und
ggf. Reparatur
- regelmässige Bandkantenprüfung und -pflege
• Unvorhergesehene Beschädigungen
- z.B. durch herabfallende Teile in der Anlage,
40
Bild 7: Endlos-Pressband vor (links) und nach (rechts) der Reinigung
• Einhaltung der vom Maschinenhersteller
vorgegebenen Bandbelastungen und Prozess- paramter (u.a.Vorspannung, Bandführung etc.).
Da genannte Parameter sehr unterschiedlich
und auch Zufällen unterliegen (Beschädigungen
beim Handling), sind Aussagen über die generelle
Lebensdauer von Pressbändern nur schwierig zu
treffen. Ferner hängt die Lebensdauer auch von
der eingesetzten Struktur und den jeweiligen
Qualitätstoleranzen des Endproduktes ab. Diese
variieren je nach Kunde und Produktionsstandort sehr.
Sorgfältigen Umgang und einwandfreie
regelmässige Instandhaltung und vorbeugende
Wartung der gesamten Prozesskette vorausgesetzt,
erreichen Endlos-Pressbänder heute im Mittel je
nach Standort eine Lebensdauer von rund 3 bis 5
Millionen Laufmeter. Sollte es trotz aller gebotenen
Vorsicht dennoch zu erheblichen mechanischen
Beschädigungen des Bandes (Kratzer, Beulen)
kommen, sind diese meist irreperabel. Leichte
Oberflächenfehler lassen sich eher selten durch eine
weitere Verchromung korrigieren. Aufgrund genannter
Risiken werden in der Regel Ersatzbänder vorgehalten.
Namhafte Lieferanten bieten heute ein Training der
Produktions- und Wartungsmannschaft an, in denen
der Umfang und die Pflege gelehrt und eingeübt wird.
Ausblick
Die heutige Fertigung von Endlos-Pressbändern hat
ein technologisch sehr hohes Niveau erreicht – es sind
weiterhin kontinuierliche Verbesserungen im Detail zu
erwarten, konnte doch die typische Lebensdauer eines
Bandes in den letzten Jahren mehr als verdoppelt
werden. Ursachen hierfür sind u.a. die kontinuierliche
Verbesserung der eingesetzten Werkstoffe und
erhebliche Verbesserungen bezüglich der mechanischtechnologischen Eigenschaften der Schweißnähte.
Wurden jedoch in der Vergangenheit vor allem
Standard-Strukturen verwandt, so zeichnet sich in
jüngster Zeit ein deutlicher Trend zu aufwändigeren
und anspruchsvolleren Strukturen ab: Zu diesen
gehören nicht nur Hochglanzoberflächen, sondern
auch vergleichsweise tiefe Strukturen mit rauen
Oberflächen (sogenannte "Handscraped"Strukturen, Bild 8) sowohl mit Holz-, als auch mit der
haptischen Anmutung einer groben, gebrochenen
Steinoberfläche.
Es liegt die Vermutung nahe, dass auch in den
nächsten Jahren die Anzahl der unterschiedlichen
Oberflächenstrukturen steigen wird und die heutigen
eher gleichmässigen, "einfachen" Strukturen durch
komplexere ersetzt werden.
Bild 8: Endlos-Pressband auf spezieller Spannvorrichtung mit einer tief anmutenden "Handscraped-Struktur"
41
Stahlband-Produktion
9. Innovation und Investition
42
Neben der Entwicklung neuer Qualitäten mit besseren
physikalischen und mechanischen Eigenschaften hat
Sandvik auch den Marktanforderungen nach neuen
Abmessungen in Bezug auf größere Breite, Dicke und
Länge Rechnung getragen.
Im Jahre 1997 führte dies zu einem weiteren
technologischen Durchbruch mit der Lieferung des
ersten 3 mm dicken Stahlbandes. Dieses sollte die
hohen Anforderungen an die Belastbarkeit der Presse
durch die raue Struktur der OSB erfüllen und wurde
in eine ContiRoll® eingebaut.
Kurz danach wurden 3 mm Bänder auch für eine
kontinuierliche CPS-Presse zur Produktion von LVLPlatten eingesetzt. Jetzt sind 3 mm Bänder Standard
für die Produktion von OSB und LVL mit verbesserter
Bandlebensdauer aufgrund der hohen Dicke und
Stabilität. Für die spezielle Produktion von dünnen
Platten (1.5-3mm) hat Siempelkamp eine neue Pressenkonstruktion vorgestellt mit 3,5mm dicken Stahlbändern. Diese sollen Leimklumpen und anderen Beschädigungen viel besser widerstehen. Die erst Presse
dieser Art läuft seit Ende 2007 mit guten Resultaten.
In Anbetracht des Wachstums in der Holzwerkstoffindustrie hat Sandvik sich verstärkt auf die
Forschung und Entwicklung verlegt und die Notwendigkeit erkannt, die angebotenen Toleranzen –
Dickenabweichung, Planheit und Geradheit – ständig
zu verbessern und immer kürzere Lieferzeiten zu
ermöglichen.
Diese Linie dient hauptsächlich der Herstellung
von hochfesten Stahlbändern für Doppelbandpressen.
Das System, das so effizient automatisiert ist, dass
es nur einen einzigen Bedienungsmann erfordert,
beinhaltet die neuesten Fertigungstechnologien,
um stets die höchste Qualität zu gewährleisten.
Zum Beispiel werden Laser während der gesamten
Produktion eingesetzt, um die Oberfläche des Bands
zu überwachen und zu kontrollieren.
Mit der neuen Linie kann Sandvik Bänder bis zu
3,5 mm Dicke, 180 m Länge und bis zu 4620 mm
Breite herstellen, beidseitig geschliffen für perfekte
Toleranzen. Die höhere Flexibilität, die sich aus der
Investition ergibt, bedeutet kürzere Lieferzeiten
für den Kunden. Weitere Investitionen in der
Größenordnung von 40 Millionen US $ für die
Bandproduktionsstätte in Sandviken/Schweden sind
geplant, wobei fast 50 % dieser Summe für eine neue
Pressband-Produktionslinie aufgewendet werden sollen.
Optimierung der Kundenproduktivität
Unabhängig von der Länge, Breite oder Qualität
bietet jedes Sandvik-Stahlband jahrelangen,
zuverlässigen Betrieb. Dies wird durch eine Reihe
streng kontrollierter Fertigungsprozesse erreicht.
Bänder, die breiter als 1580 mm sind, müssen
aus 2 oder 3 Bahnen längsgeschweißt werden. Jede
einzelne Bahn muss zunächst planiert, gerichtet,
beschnitten und die Kanten zum Schweißen
vorbereitet werden. Dann folgt das automatische
Längsschweißen und die Wärmebehandlung, die dem
Stahl die erforderliche Härte und Festigkeit verleiht.
Nach dem Abkühlen wird die Längsschweißnaht
auf beiden Seiten geglättet und geschliffen, die
Schleif- und Richtanlage in Sandviken/Schweden
Bandkanten werden parallel auf die genaue Breite
geschnitten und die Schnittkanten abgerundet.
Schließlich werden die Bandenden für das
Endlosschweißen, das nach dem Einziehen des Bands
in die Presse erfolgt, vorbereitet. Danach wird die
Querschweißnaht geschliffen um sicherzustellen,
dass keine sichtbare Markierung auf der Platte
zurückbleibt.
Während des Einsatzes können jedoch Pannen
auftreten, und ohne die geeigneten Maßnahmen
können solche Pannen die Lebensdauer eines
Stahlbands beeinträchtigen.
43
Schleifanlage für 4620 mm Bandbreite in Sandviken/Schweden
Um die weltweit wachsende Nachfrage nach
beidseitig geschliffenen dicken Stahlbändern
bedienen zu können, hat Sandvik eine Schleifanlage
in einer bisher nicht gekannten Größenordnung
realisiert. Sandvik kann jetzt auch Stahlbändern
mit einem Gewicht von bis zu 15 t, einer Breite
von 4620 mm und einer Dicke von 3,5 mm
den Feinschliff geben. Auch dieses Projekt für
die Holzwerkstoffindustrie ist Teil einer Reihe
umfangreicher Investitionen, die in den letzten Jahren
durchgeführt wurden.
44
Service in Braslilen
10. Sandvik Service vor Ort
Service für die WBP-Welt mit effektiven
Reparaturmethoden
Service rund um die Uhr war die Vorgabe der Holzwerkstoffindustrie seit jeher für diesen Bereich. Um
diese Vorgabe zu erfüllen, hat Sandvik ein weltweites
Service-Netz aufgebaut, basierend auf Servicepersonal
und Werkzeug. Um Instandhaltungsmassnahmen und
Service-Aktivitäten noch zeit- und kosteneffizienter für
den Kunden zu machen, hat Sandvik leicht zu
bedienende Werkzeuge entwickelt und internationale
Schulungs-und Trainingsmassnahmen eingeführt. Dies
war auch die Geburtsstunde für das Quick Tool System.
Dieses System mit Werkzeugen und Methoden, angewandt von Sandvik Service Personal und geschultem
Instandhaltungspersonal beim Kunden hilft diesen, fachgerechte Reparaturen auszuführen. Das System wurde
kontinuierlich weiterentwickelt und optimiert, um den
steigenden Kundenanforderungen gerecht zu werden.
Nachfolgend die Einführung des Quick Tool Systems.
Dadurch wird ein Langzeiterfolg bei Reparaturen erreicht, die vor Ort leicht durchzuführen sind.
Sandvik QuickDiscTM
Dieses wohl meistbekannte und meist genutzte
Reparaturwerkzeug verbindet die bewährte
Schneidetechnologie von Sandvik Coromant mit der
Erfahrung und dem Know-how von Sandvik Process
Systems in der Produktion von Holzwerkstoff-Platten.
Tausende von Ronden wurden inzwischen weltweit
eingesetzt durch Sandvik oder Sandvik-trainiertes
Instandhaltungs-Personal auf der ganzen Welt. Es
werden keine Magnete benutzt, daher besteht auch
keine Gefahr der Beeinflussung des Schweißprozesses;
ferner gibt es keine Funken oder offene Flammen, da
es sich um ein Kalt-Verfahren handelt. Dadurch wird
Feuergefahr vermieden.
Das Quick-Disc-Schneidesystem hat keine Begrenzung
in Bezug auf Stahlqualitäten oder Banddicken. Präzise
Ronden von 70-300 mm Durchmesser können sehr
einfach herausgeschnitten und später durch das
Quick Clamping Tool eingesetzt werden.
Sandvik QuickDisc™
Sandvik QuickClamper
Dies ist eine leichte, pneumatische Haltevorrichtung,
die zusammen mit dem Quick Disc Werkzeug verwendet werden kann, um die Einspannplatten für das
Reparaturschweissen zu positionieren und am Stahlband zu halten.
Das Quick Disc wird auf der Bandunterseite fixiert,
der QuickClamper auf der Bandoberseite. Damit wird
ein Maximum an Platz zum Schweissen und die nachfolgende Inspektion der Reparatur ermöglicht.
Stahlband Reparaturset
45
Sandvik QuickGrinder
Dies ist eine schnell laufende, pneumatische Handschleifmaschine mit einem 50 mm Schleifband, das
zum Glätten der Querschweißnaht an Pressbändern
dient, um die minimalste Abweichung in Dicke und
Planheit zu gewährleisten.
Sandvik QuickGrinder zum effizienten Entfernen von überschüssigem
Material oder Deformationen, die beim Schweißen entstehen, entweder in neuen Bandanlagen oder nach Reparaturarbeiten wie z.B.
das Einsetzen von Bandstücken.
Sandvik QuickBlaster
Das Kugelstrahlen ist eine innovative Lösung zur
Reparatur deformierter Bänder. Es ermöglicht das
Planieren deformierter Bänder ohne Produktionsunterbrechung – schnell, vor Ort, kosteneffektiv. Um
Drehen eines stark geschüsselten Stahlbandes zu
vermeiden, hat Sandvik in den 80er Jahren die Kugelstrahlmethode entwickelt. Die heutige Version des
QuickBlaster ist schneller und hat im Vergleich zu
früher mehr Aufschlagskraft und verhalf somit Hunderten
von Pressen-Nutzern Stillstandszeiten zu vermeiden.
Dieses verbesserte Werkzeug ist schneller und vielseitiger als andere Methoden. Mit automatischer
Reinigung der Stahlkugeln, einer großen Reichweite
und der Möglichkeit, schmutzige oder ölige Flächen auf
der Innen- oder Außenseite des Bandes zu bearbeiten.
Sandvik QuickCutter
Pressbänder werden dicker und dicker. Daher hat
Sandvik eine einfache Schneidmethode entwickelt.
Eine Linearführung ermöglicht die präzise Geradheit
der Bandkante. Auf dieser Führung ist eine HandKreissäge placiert. Das Blatt in dieser Säge ist aus
Zementhit Karbid. Das ist eine gute Nachricht für das
Instandhaltungspersonal, welches in der Vergangenheit
Probleme hatte, Bandkanten gerade zu schneiden.
Sandvik QuickCutter
Sandvik QuickExpert
Die Reduzierung von Stillstandszeiten war der Hauptgrund für die Einführung des QuickExpert Inspektionsprogramms. Effiziente und regelmässige Inspektionen
eines Stahlbandes erhöhen mit Sicherheit die Standzeiten der Anlagen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit
einer effektiven Planung von Reparatur- und Instandhaltungsmaßnahmen. Darüberhinaus bietet dieses
Programm ein Kalkulationsschema an, welches Einsparmöglichkeiten bei richtigem Einsatz von Service berechnet.
Bandinspektion
46
Das Kugelstrahlen mit dem QuickBlaster
Sandvik QuickSlitter & QuickDresser
sind weitere Beispiele der kontinuierlichen Entwicklung
unserer Reparaturwerkzeug-Serie. Der Slitter bietet die
Möglichkeit, die Stahlbandkante auf die komplette Länge
zu schneiden, während der Dresser die Bandkante
abrundet wie bei der Erstauslieferung. Auch hier sind
Zementhit Karbide von Sandvik Coromant im Einsatz.
11. Fragen und Antworten zu Doppelbandpressen
1. Lebensdauer der Bänder
1.1 Wie hoch ist die Lebensdauer des Bandes?
Die Bänder sind theoretisch für dieselbe Lebensdauer
wie die Presse ausgelegt, in der Praxis jedoch wird ihre
Lebensdauer durch allgemeine Abnützung begrenzt.
Die bis jetzt am längsten laufenden Bänder wurden
von Sandvik in einer Siempelkamp-Anlage in Meppen
- jetzt Sonae-Gruppe – eingebaut. Sie liefen 13 Jahre
lang für die Produktion von dicken MDF, bevor sie
schließlich 2001 ausgetauscht werden mussten.
1.2 Wodurch kann sich die Lebensdauer eines Bandes
verringern?
Viele Faktoren können die Lebensdauer eines Bandes
beeinflussen, aber vor allem:
•Zu viele Schäden, die durch den Betrieb verursacht
werden und die Spuren an der Platte hinterlassen.
• Zu großer Anteil an Abfall oder minderwertigeren
Platten.
• Pannen während des Betriebs.
• Höhere Bandgeschwindigkeit, z.B. bis 120 m/min
für dünne Platten (Kleber und Harze ermöglichen
einen schnelleren Prozess, daher mehr Bandumläufe
und Biegewechsel).
• Unerfahrenes Personal.
1.3 Warum braucht man Ersatzbänder?
Im Falle einer Panne können die Kosten für den Stillstand der Anlage sehr hoch sein, deshalb machen sich
die Bänder schon beim Ausfall von nur wenigen Produktionstagen bezahlt.
Im Falle einer Panne tut Sandvik sein Möglichstes,
um zu helfen, aber zur Fertigung eines neuen Bandes
werden doch mehrere Wochen benötigt. Ihre Versicherung verlangt vielleicht, dass Sie mindestens ein
Ersatzband auf Lager nehmen, um die Prämie niedrig
zu halten.
1.4 Sind die Bänder mehr gefährdet, wenn man eine
neue Anlage in Betrieb nimmt?
Die Erfahrung zeigt, dass es besonders wichtig ist,
Ersatzbänder zu haben, wenn man eine neue Anlage
in Betrieb nimmt und unerfahrenes Wartungs- und
Bedienungspersonal hat, da sich dadurch die Gefahr
von Schäden durch Pannen erhöht. Jedoch auch mit
gut geschultem Personal bringt die Inbetriebnahme
neuer Systeme/Verfahren ein erhöhtes Risiko mit
sich, z.B. infolge von Doppelmattenbildung und
Fremdpartikel, insbesondere bei der Herstellung von
dünnen Platten.
2. Probleme und Wartung
2.1 Können unterschiedliche Mattendicken Probleme verursachen?
Die Gefahr besteht vor allem bei Beginn der
Produktion und/oder Änderung der Dicke oder
bei einer Kombination von dünner Matte, hoher
Dichte und hoher Produktionsgeschwindigkeit: der
Widerstand der Matte ist zu gering gegenüber dem
Luftdruck innerhalb der Matte, die dann bersten und
eine lokale Änderung der Mattendicke verursachen
kann. Dies könnte wiederum zu so hohen
Beanspruchungen im Band führen, dass es zu einer
permanenten Verformung des Bandes kommt; eine
solche lokale Verformung kann zu Rissen im Stahlband
führen.
Während des Betriebs ist das Risiko normaler
weise geringer, wenn man nicht eine sehr leichte
und staubanfällige Holzfaser verwendet. Die
Geschwindigkeit von Stahlband und Formband muss
genau übereinstimmen.
2.2 Weitere Gründe für Schäden am Stahlband?
Es gibt viele, hier nur ein paar davon:
• Fremdmetall ist in die Presse gelangt, aber
die meisten modernen Anlagen sind mit
Metalldetektoren ausgestattet.
• Ungleichmäßige Streuung der Matte.
• Klebstoffklumpen
• Bandführungsprobleme
• Kettenbruch
• Falsche Behandlung der Bandkante(n)
• Schlechte Reinigung – zu viel Staub und Späne
• Feuer aufgrund von Öl und Staub
• Ungeeignetes Schmieröl oder zu hohe Temperatur,
so dass das Öl karbonisiert.
• Schüsselung
• Der Zustand von Rollen und Ketten kann ebenfalls
die Bandlebensdauer beeinflussen.
• Falsche Druckeinstellung
47
2.3 Bandführungsproblem?
Der Bandablauf kann durch eine Reihe verschiedener
Faktoren verursacht werden, jedoch 80 – 90 % dieser
Probleme kommen von der Mattenformung.
Weitere mögliche Ursachen:
• Abweichungen,Verwindungen und Toleranzen
bezogen auf die optimale Gerade.
• Unterschiedlicher Pressdruck,Temperaturen und
Geschwindigkeiten.
• Ungleichmäßige Spannung von Kette oder Rollen
kann die Bandführung sehr negativ beeinflussen.
Sandvik-Bänder werden alle auf unserer Produk
tionsanlage ohne Bandsteuergerät probegefahren. Gemäß der bekannten Spezifikation wird jedes Stahlband verifiziert.
2.4 Warum sind weiße Markierungen nach Einsetzen
eines runden Bandstücks auf der Platte sichtbar?
Eine ungleichmäßige Dicke und Planheit in der
Schweißnaht führt zu einem ungleichmäßigen
Aushärten des Klebers aufgrund des unter
schiedlichen Wärmeübergangs. Auch die Schweißnaht
selbst hat einen ~ 5 % geringeren Wärmeübergang
im Vergleich zum Grundmaterial. Es ist sehr schwierig,
eine Reparatur unsichtbar zu machen, insbesondere
bei dünnen Platten.
Das beste Ergebnis beim Einsetzen eines runden
Bandstücks wird mit dem Sandvik QuickToolReparatursystem in Verbindung mit dem Sandvik
BeltGrinder erreicht.
Weitere wichtige Faktoren, um eine unsichtbare
Reparatur zu erzielen, sind die Art Kleber, die der
Kunde verwendet, und das Holz, das verarbeitet wird.
48
2.5 Warum Kugelstrahlen?
Eines der häufigsten Probleme in einer Presse ist ein
geschüsseltes Stahlband. Dies wird verursacht durch
eine Verlängerung der Rückseite, Stangenseite. Durch
die Rollen oder Ketten, die Eindrücke und Riefen auf
der Stahlbandoberfläche verursachen. Das effektivste
Geräte, dieses zu beheben, ist die Kugelstrahlmethode.
Gehärtete Stahlkugeln unterschiedlicher Grösse,
abhängig von der Banddicke und -qualität, werden
mittels Druckluft auf die Bandoberfläche gestrahlt, um
eine Verlängerung der Oberfläche zu erreichen. Dadurch wird die einseitige Bandverlängerung beidseitig
ausgeglichen. Wenn der Unterschied zwischen Verlängerung und Dehnung ausgeglichen ist, wird das
Stahlband wieder plan.
2.6 Welche laufenden Inspektionen werden für das
Band selbst vorgeschlagen?
Sichtprüfungen von:
• Bandkanten
• Bandoberfläche (Innenseite regelmäßig reinigen.
Die meisten Ermüdungsrisse beginnen auf der
Innenseite. Öl am Produkt deutet auf einen Riss hin,
da Öl durchsickert.)
• Bandform
• Bandführung
• Bremsbelag, Schmutz und Schmierung
2.7 Welches ist die geeignete Bandtemperatur
für Reparaturen?
100 °C. Es ist unpraktisch und schwierig für den
Techniker, bei höheren Temperaturen zu arbeiten.
2.8 Wie reinigt man ein Band in der Maschine?
Die meisten DBP-Anlagen sind mit Metallbürsten versehen, die normalerweise zum Reinigen ausreichen.
Wenn jedoch die Bandoberfläche immer noch nicht
sauber ist, kann ein kleiner Bandschleifer benutzt werden oder eine Scotch Brite Bürste.
Sehr klebrige und große Verunreinigungen müssen
mit mechanischen Abstreifern entfernt und dann
weggeschliffen werden. Sandvik kann auch mit einem
tragbaren Bandschleifer Ablagerungen auf der Bandoberfläche entfernen. In einigen Fällen kann Trockeneis zum Reinigen verwendet werden, aber dies ist
nicht sehr wirkungsvoll und verursacht hohe Kosten.
Laser-Reinigung ist nicht kosteneffizient. Eine weitere
Reinigungsmöglichkeit ist die Zugabe von MelamineKlebstoff und läßt die Produktion einige Tage damit
laufen.
2.9 Können ein Sandvik-Band und ein Berndorf-Band
in derselben DBP eingesetzt werden?
Ja, beide Bänder werden einzeln gesteuert und
beeinflussen sich daher nicht gegenseitig. Der Kunde
muss nur darauf achten,wo die Längsschweißnähte
sind,um ein Überlappen zu vermeiden.
2.10Kann man eine unterschiedliche Dicke im
Ober- und Unterband haben?
Ja, aber man muss die Geschwindigkeit von Oberund Unterband individuell einstellen. Die Einstellung
prüfen, indem man beide Bänder am Einlauf markiert
und am Auslauf kontrolliert, ob die Markierung
übereinstimmt.
2.11 Auf welche Weise lässt sich ein Riss am besten
erkennen?
Die meisten Risse lassen sich mit bloßem Auge erkennen – auf sichtbare Ölmarkierung auf der Platte oder
sichtbare Lichtspiegelung auf der Bandoberfläche
(Kantenrisse) achten.Weitere Prüfmethoden:
• Magnetpulvertest
• Durchdringungsflüssigkeitstest
• MilliQ-Test
2.12 Wie lange darf ein Riss sein, bevor er repariert
werden muss?
Querrisse sind am häufigsten und dürfen bis 25 mm
lang an der Bandkante oder 50 mm in der Bandmitte
sein, bevor sie repariert werden müssen.
Längsrisse können länger sein, da die Gefahr des
Bandbruchs viel geringer ist. Ein kurzer Riss kann
jedoch leichter repariert werden als ein langer Riss.
Reparatur gemäß Sandvik-Anweisung PS-SB-4451
und -4452.
2.13 Kratzer im Band?
Kleine Kratzer ohne Grat beeinträchtigen die Band
lebensdauer nicht und machen keinerlei Maßnahmen
notwendig, solange sie das Produkt nicht beeinflussen.
Größere Kratzer oder Kratzer mit Grat sollten sollten
behandelt werden, um das Risiko zu minimieren.
2.14 Beulen und Deformationen
Siehe Sandvik-Anweisung PS-SB-4450.
3. Banddicke und Bandqualität
3.1 Kann der Kunde auf dickere Bänder umstellen?
Grundsätzlich JA, aber bei dieser Entscheidung
muss der Anlagenbauer miteinbezogen werden und
Sandvik kann im Hinblick auf Resultatsverbesserungen
keine garantierte Aussage machen. Die meisten
Pressen sind so ausgelegt, dass man die Dicke auf das
nächste nominale Standardmaß erhöhen kann, d.h.
• 1,8 - 2,0 (2,3) mm
• 2.0 - 2.3 mm
• 2.3 - 2.7 mm
• 2.7 - 3.0 mm
3.2 Ist es besser, mit dickeren Bändern zu arbeiten?
Das ist nicht völlig klar, obwohl ein dickeres Band
gegen harte Partikel und Beulen widerstandsfähiger
ist. Es ist auch weniger anfällig für Schüsselung.
Ein dickeres Band ist jedoch empfindlicher gegen
Ermüdung aufgrund von Oberflächenfehlern und
auch die Biegebeanspruchung ist größer.
3.3 Besteht ein Unterschied im Einsatz von 1500SM
oder 1650SM?
In beiden Fällen handelt es sich um martensitischen,
gehärteten Stahl. 1650SM hat eine höhere Festigkeit
und bessere Ermüdungswerte, aber in der Praxis hat
1500SM problemlos gearbeitet.
Der Hauptgrund für den Einsatz von 1500SM war
der, dass die Qualität 1650SM nicht in der Dicke von
2,7 und 3,0 mm erhältlich war.Dies ist nicht mehr der
Fall und wir empfehlen daher jetzt1650SM, jedoch
steht 1500SM für frühere Benutzer, die ein Ersatzband
in der gleichen Qualität haben wollen, zur Verfügung.
3.4 Mit welchen geschliffenen Bandoberflächen werden die Bänder geliefert?
Sandvik schleift beide Bandseiten für alle Oberflächen,
aber die Toleranzen variieren zwischen niedrigsten
Werten für SK-0 und Werten für SK-2.
• Gewalzt (SK-0)
• Einseitig geschliffen (SK-1)
• Beidseitig geschliffen (SK-2)
3.5 Warum ist das Schleifen notwendig?
Das Schleifen verbessert die Dickentoleranz
und Planheit des Bandes, insbesondere in der
Längsschweißnaht. Es verleiht dem Band auch
die fehlerfreie Oberfläche, die zur Herstellung
ungeschliffener Platten notwendig ist.
4. Einfahren der Bänder
4.1 Mit welcher Spannung wird das Band bei der Inbe
triebnahme eingefahren?
Mit 100 % (ca. 50 N/mm2).
4.2 Durch was wird diese spezifische
Spannung festgelegt?
Durch eine ordnungsgemäße Bandführung.
4.3 Wann wird die Schutzfolie vom Band abgezogen?
An der Bandinnenseite während des Bandeinzugs in
die Presse.
An der Produktseite vor Probelauf und Probeaufheizen.
49
4.4 Wie wird die Presse während des Einfahrens der
Bänder aufgeheizt?
Eine moderne Presse kann mit ca. 1°C/min aufgeheizt
werden.
4.5 Wie erfolgt die Bandführung beim Einfahren?
Trommeln und Bandführungsrollen sollten manuell
während des Probelaufs eingestellt werden.
Umschaltung auf automatisch erst, wenn die Bänder
gleichmäßig laufen.
4.6 Wird Öl während des Einfahrens zugeführt?
Ja, mittels Tropfendosierpumpe (30 % der normalen
Ölzufuhrrate).
4.7 Erfolgen Prüfungen vor Beginn der Produktion?
Unterschiedliche Geschwindigkeiten an den
Antrieben von Bändern und Rollen sollten überprüft
und gegebenenfalls korrigiert werden.
5. Sicherheitsvorrichtungen
5.1 Welche Sicherheitsvorrichtungen werden
normalerweise eingesetzt?
• Melder zur Erkennung von Feuer/ Wärme/Rauch
• Sortiertrommel mit Magnetabscheider
• Schrottabscheider
• Klebstoffklumpenabscheider in Trockner
• Metalldetektor mit Mattenformungsteil etc.
• Abstreifer an Bandinnenseiten
• Sicherheitsschalter für Bandführung
• GreCon DIEFFENSOR
6. Öl
6.1 Welche Ölsorte wird empfohlen und verwendet?
Klüber oder Optimol.
6.2 Wie erfolgt die Ölzuführung während
der Produktion?
Die Ölzuführung erfolgt in Tropfen über eine
Dosierpumpe. Durch Sichtprüfung wird die Menge
bestimmt.
6.3 Muss das Öl gereinigt werden?
Nein.
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6.4 Wie wird das Öl von der Stangenseite der Bänder
entfernt?
Das Öl gelangt mittels Bandabstreifer in die
Auffangschale (eine gewisse Ölmenge darf den
Bandabstreifer passieren).
7. Allgemeines
7.1 Gibt es einen Unterschied zwischen Bändern für
MDF und Spanplatten?
Ja, dünne MDF ist anspruchsvoller und bedingt engere
Toleranzen für Dicke und Oberflächenbeschaffenheit
der Bänder.
7.2 Können verschiedene Plattenbreiten in der Presse
hergestellt werden?
Ja, die Presse sollte jedoch nicht zu lange mit
geringerer Breite gefahren werden, um eine
Deformation der Bänder zu vermeiden
(maximal 2 – 3 Tage
7.3 Empfiehlt Sandvik einen bestimmten
Pressenhersteller?
Nein, überhaupt nicht. Alle OEMs haben ihre Vorteile
und solange sie Sandvik-Stahlbänder einsetzen, ist das
O.K.
Sandvik Gruppe
Die Sandvik Gruppe ist ein High-Tech orientiertes Unternehmen
mit 50.000 Mitarbeitern in 130 Ländern. Sandvik’s Aktivitäten
sind in 3 Schlüsselbereiche aufgeteilt: Sandvik Tooling, Sandvik
Mining & Construction und Sandvik Materials Technology. Dies
sind alles Bereiche, in denen die Gruppe eine führende Position in
ausgesuchten Geschäftsfeldern einnimmt.
Sandvik Materials Technology
Sandvik Materials Technology ist ein weltweit führender Hersteller
von hochwertigen Produkten aus hochentwickelten rostfreien
Materialien, Speziallegierungen, metallischen und keramischen
Widerstandsmaterialien sowie verfahrenstechnischer Anlagen.
Produktbereiche sind Rohr, Band, Draht, Kanthal, Process Systems
und Sandvik MedTech.
Sandvik Process Systems ist eine von sechs Produktgruppen
innerhalb SMT und besteht aus 2 Produktzentren: Stahlbänder
(Pressbleche) und Industrielle Verfahrenstechnik.
Qualitätsbestätigung
Sandvik Materials Technology verfügt über ein Qualitäts
management-System, das von unabhängigen internationalen
Zertifizierungsgesellschaften geprüft und anerkannt wurde. Wir
halten z.B. das ASME Qualitätssystem (OSC-457), Zertifizierungen
nach EN ISO 9001 und QS 9000 durch LRQA, JIS und anderen
Organisationen als Materialhersteller.
Umwelt
Umweltbewusstsein ist für uns eine selbstverständliche
Komponente unserer Tätigkeiten und steht über allen unseren
Aktivitäten. Wir sind nach ISO 14001 zertifiziert.
51
Ihr Partner für Hochleistungs-Pressbänder
52
PS-SB 440 GER 2.09 Printed in Germany
Die enge Zusammenarbeit mit Herstellern von Doppelbandpressen wie
auch den Plattenherstellern selbst verleiht Sandvik’s Position in der
Holzwerkstoff- und Laminatindustrie eine außergewöhnliche Exklusivität.
Aus dieser Position der Stärke heraus erwächst auch Verantwortung.
Ständige Investitionen in Forschung und Entwicklung, das globale
Servicenetzwerk, die stetig steigende Zahl von Stahlbandqualitäten
und neue Reparaturtechniken zur Optimierung der Lebensdauer der
Stahlbänder ... all dies ist ein Beweis für die Entschlossenheit und das
Verantwortungsbewusstsein von Sandvik als Markt- und Technologieführer, die
Holzwerkstoffindustrie kontinuierlich und auf höchstem Niveau bis weit ins
dritte Jahrtausend hinein zu unterstützen.
www.smt.sandvik.com/sps

Stahlbänder für die Produktion von Holzwerkstoffplatten und

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