DE2657942B2

DE2657942B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Schicht auf ein naßgeformtes plattenförmiges Erzeugnis

Info

Publication number: DE2657942B2
Application number: DE2657942A
Authority: DE
Inventors: Theodore E. West Cloquet Minn. Hillman (V.St.A.)
Original assignee: Conwed Corp
Current assignee: Conwed Corp
Priority date: 1976-01-30
Filing date: 1976-12-21
Publication date: 1978-04-06
Also published as: CA1053950A; DE2657942A1; JPS5421221B2; US4089740A; DE7640002U1; DE2657942C3; JPS5294379A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Schicht auf ein naßgeformtes, plattenförmiges Erzeugnis, das sich noch im nassen Zustand befindet, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, gepreßte plattenförmige Erzeugnisse zu beschichten, um im Vergleich zu unbeschichteten Platten verschiedene Vorteile zu erzielen. Beispielsweise kann man brennbare Platten, die Zelluiosefasern enthalten, mit einer feuerfesten Schicht versehen, die Asbest, Glimmer und/oder andere feuerfeste Stoffe enthält. Ferner kann man eine zusätzliche Schicht als Decküberzug aufbringen, um einer Unterlage aus einem billigen Material das Aussehen eines teureren Materials zu verleihen; so ist es z. B. möglich, Platten oder Tafeln aus mineralischen Fasern das Aussehen von Holz zu geben. Weiterhin kann man zusätzliche Überzüge aufbringen, um Unterlagen aus hydrophilem Material feuchtigkeitsbeständig zu machen. Beispielsweise läßt sich ein Überzug aus Phenolharz auf eine Unterlage auftragen, die ein stärkehaltiges Bindemittel enthält.

Durch das Vorhandensein einer solchen feuchtigkeitsbeständigen äußeren Schicht wird ein Verziehen von Platten mit einer Trägerschicht aus hydrophilem Material vollständig oder im wesentlichen vollständig verhindert. Dem Fachmann sind weitere Vorteile des Aufbringens von Überzügen auf gepreßte plattenförmige Erzeugnisse geläufig.

Ferner ist es bekannt, eine zusätzliche Schicht bzw. einen Überzug auf plattenförmige Erzeugnisse dadurch

ίο aufzubringen, daß ein in einer Aufschlämmung enthaltenes Material unmittelbar auf der Unterlage abgelagert wird, und daß das abgelagerte Material dann abgestrichen und gepreßt wird. Hierauf wird das Erzeugnis getrocknet, wobei die Oberflächenschicht mit der Unterlage verklebt wird.

In den US-PS 30 77 945 und 32 70476 ist weiterhin

das Auftragen einer zusätzlichen Schicht auf eine Fläche einer Platte mittels einer Walze oder Rolle beschrieben.

Aus der DT-AS 22 33 864 ist ferner bekannt, eine saugfähige Trägerfolie einseitig dadurch mit Wachs zu beschichten, daß sie in vorgewärmtem Zustand an einer Schöpfwalze vorbeigeführt wird, die im Bereich der Berührung mit der Trägerfolie dieselbe Laufrichtung wie die Trägerfolie aufweist und die geschmolzenes Wachs aus einem Behälter mitreißt. Dabei bringt die Walze das mitgeführte Wachs zunächst in ein Gewebeband, das seinerseits in einer der Laufrichtung der Trägerfolie entgegengesetzten Laufrichtung zwischen der Schöpfwalze und der auf dieser aufliegenden Trägerfolie hindurchgeführt wird. Auf diesem Weg gibt das Gewebeband den größten Teil des in ihm eingelagerten Wachses an die Trägerfolie ab. Um eine gleichmäßige und glatte Oberfläche der auf die Trägerfolie aufgetragenen Wachsschicht sicherzustellen, wird die beschichtete Trägerfolie einer beheizten Glättwalze zugeführt. Dabei liegt die unbeschichtete Seite der Folie auf der Glättwalze auf, und das vorgenannte Gewebeband wird dort in entgegengesetzter Laufrichtung auf der Oberfläche der Wachsschicht entlanggeführt. Das Gewebeband ebnet so die Wachsschicht ein und wirkt damit als Rakel.

Würde eine solche Vorrichtung für die Beschichtung nasser, poröser, platten- oder bahnförmiger Erzeugnisse eingesetzt, so wäre ein sicheres Eindringen des Beschichtungsmaterials in das platten- oder bahnförmige Erzeugnis nicht sichergestellt und eine wirklich gute Haftung der Schicht am bahnförmigen Erzeugnis fraglich.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das Aufbringen einer Schicht auf ein naßgeformtes und noch nasses plattenförmiges Erzeugnis derart zu verbessern, daß sichergestellt ist, daß Überzüge von gleichmäßiger Stärke und sogar relativ dicke Überzüge fest haftend auf plattenförmige Erzeugnisse unter Verwendung von Aufschlämmungen aufgebracht werden können, die sich bezüglich ihrer Konsistenz in weiten Grenzen unterscheiden und zu denen sogar ziemlich dünnflüssige Aufschlämmungen gehören.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein endloses, mit zahlreichen durchgehenden öffnungen versehenes Band zwischen einem Vorratsbehälter, in dem sich das aufzubringende Material in Form einer Aufschlämmung befindet, und einer Einrichtung zum Anlegen eines Unterdrucks hindurchgeführt wird,

^hi daß durch Einwirkung des Unterdrucks das aufzubringende Material in Form einer Schicht an das sich bewegende Band gesaugt wird und daß das sich bewegende Band zusammen mit der darauf befindlichen

Schicht auf das nasse, plattenförmige Erzeugnis angepreßt wird.

Um dies durchführen zu können, wird bei einer Vorrichtung mit einem Vorratsbehälter für das Beschichtungsmaterial, einem sich bewegenden porösen endlosen Band und einer Einrichtung zum Anpressen des sich bewegenden Bandes zusammen mit der darauf befindlichen Schicht an das zu beschichtende Erzeugnis gemäß der Erfindung weiter vorgeschlagen, bei dieser Vorrichtung einen Vorratsbehälter für die Aufschlämmung, ein endloses, mit zahlreichen durchgehenden öffnungen versehenes Band, eine Einrichtung zum Erzeugen und Anlegen eines Unterdrucks, ein erstes Walzenpaar zum Antreiben des endlosen Bandes, eine Preßeinrichtung mit mindestens einem zweiten Walzenpaar, wobei den Walzenpaaren eine Walze gemeinsam ist und eine Einrichtung zum Unterstützen und Bewegen dec; zu beschichtenden plattenförmigen Erzeugnisses vorzusehen. Durch diese Maßnahmen ist js nunmehr mögüch, eine gleichmäßige Schicht der Aufschlämmung aus dem Vorratsbehälter abzuziehen und gut haftend zunächst auf das mit zahlreichen durchgehenden öffnungen versehene Band aufzutragen und dabei zu entwässern. Dieses Band fördert dann die zusammenhängende Aufschlämmungsschicht in dem Spalt des Druckwalzenpaares, wo die Aufschlämmungsschicht fest haftend auf das naßgeformte und noch nasse plattenförmige Erzeugnis aufgepreßt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen einer zusätzlichen Schicht auf ein Flachmaterial,

Fig. 2 und 3 jeweils in einem größeren Maßstab Ji Einzelheiten der Einrichtung nach F i g. 1 zum Aufbringen einer Materialschicht auf ein Sieb od. dgl. und

Fig.4 einen Teil einer vollständigen Anlage zum Herstellen von plattenförmigen Erzeugnissen, zu der die Vorrichtung nach F i g. 1 bis 3 gehört.

Gemäß Fig. 1 wird ein zusätzlicher Überzug bzw. eine Schicht 10 auf ein plaltenförmiges Material 12 mit Hilfe einer insgesamt mit 14 bezeichneten Einrichtung aufgebracht. Das Flachmaterial 12 in Form einer nassen Matte wird durch eine Fördereinrichtung 16 od. dgl. der *5 Einrichtung 14 zugeführt. Die nasse Mas^re hat eine bekannte Zusammensetzung und kann mineralische Fasern oder Zellulosefasern oder beides sowie Bindemittel enthalten. Verfahren zum Bilden solcher Erzeugnisse sind bekannt. Die Schicht 10 wird in der nachstehend anhand von Fig.4 beschriebenen Weise während eines Preßvorgangs im Verlauf der Herstellung des Flachmaterials auf dieses aufgebracht. Die in Fig. 1 dargestellten Walzen 18 und 20 bilden eine Preßsiation 22 der Vorrichtung. Nach dem Aufbringen der Schicht 10 auf das Flachmaterial 12 kann der geschichtete Verband 24 weiter durch zusätzliche Preßstationen geführt oder entwässert werden. Das die Schicht 10 bildende Material wird in Form einer Aufschlämmung von bekannter Zusammensetzung fio zugeführt und kann, wie erwähnt, mineralische Fasern oder Zellulosefasern oder beides sowie Bindemittel enthalten.

Zu der Einrichtung 14 zum Aufbringen der Schicht 10 gehören ein Zuführungs- bzw. Vorrats- und Verteilerka- f> > sten 26 und ein Saugkasten 28. Dem Verteilerkasten 26 wird die Aufschlämmung von einer nicht dargestellten Quelle aus über eine Rohrleitung 30 zugeführt. Über die Walze 18 und eine Umlenkrolle 34 läuft ein endloses Drahtsieb 32. Versetzt man die Walze 18 und/oder die Umienkrolle 34 in Drehung, läuft das endlose Sieb ständig um. Das Sieb 32 ist so angeordnet, daß es den Verteilerkasten 26 und den Saugkasten 28 voneinander getrennt hält und eine den beiden Kästen gemeinsame, gelochte bzw. durchlässige Wand bildet. Das zu verarbeitende Material wird dem Verte^;lerkasten 26 in Form einer flüssigen Aufschlämmung zugeführt, und da das Sieb 32 vorhanden ist, kann das Material nicht ungehindert in den Saugkasten 28 übertreten. Zum Beaufschlagen des Saugkastens 28 mit Unterdruck dienen eine Einrichtung 36 zum Erzeugen von Unterdruck und eine I ohrleitung 38. Während des Betriebs der Vorrichtun; wird das in der Aufschlämmung enthaltene feste Material 40 veranlaßt, an der ihm benachbarten Fläche des Siebes 32 in Form einer Schicht 10 festzuhaften, die dann mit Hilfe der beiden Preßwalzen 18 und 20 auf das Flachmaterial 12 aufgepreßt wird. Die gesamte Einrichtung 14 zum Aufbringen von Material läßt sich mit Hilfe eines Arms 35 in senkrechter Richtung verstellen.

Fig. 2 und 3 lassen deutlicher erkennen, auf welche Weise das in der Aufschlämmung enthaltene Material 40 veranlaßt wird, an dem Sieb 32 zu haften; hierbei zeigt F i g. 3 einen Teil der Flachseite des Siebes 32 und den Verteilerkasten 26 bei Betrachtung desselben von der Linie 3-3 in Fig. 2 aus. In dem Verteilerkasten 26 wird eine vorbestiinmte Standhöhe der Aufschlämmung bzw. des Materials 40 aufrechterhalten, und das Sieb 32 mit den Sieböffnungen 42 überdeckt die offene Seite des Verteilerkastens. Gleichzeitig überdeckt das Sieb 32 die ihm benachbarte Seite des Saugkastens 28, so daß es praktisch eine zwischen dem Verteilerkasten und dem Saugkasten angeordnete, den beiden Kästen gemeinsame Wand bildet. Gemäß Fig. 2 ist eine gelochte Unterstützung 44 vorhanden, an der das Sieb 32 anliegt, während es sich zwischen dem Material 40 auf der einen Seite und dem Saugkasten auf der anderen Seite bewegt. Da in dem Saugkasten 28 ein Unterdruck herrscht, entsteht ein Druckunterschied, der bewirkt, daß das Material 40 gegen das Sieb 32 gesaugt wird. Die die Sieböffnungen 42 passierende Flüssigkeit wird aus dem Saugkasten über eine Rohrleitung 38 abgezogen. Die an die Einrichtung 36 zum Erzeugen des Unterdrucks angeschlossene Rohrleitung 38 ist vorzugsweise mit dem untersten Teil des Saugkastens 28 verbunden, um eine optimale Abführung des abgesaugten Wassers zu gewährleisten. Der Unterdruck wird so gewählt, daß das Material 40 an dem Sieb 32 haftet und eine gleichmäßige Schicht 10 bildet, während sich das Sieb gegenüber dem Verteilerkasten 2ö nach oben bewegt und ständig der Wirkung des Unterdrucks ausgesetzt ist. Gemäß Fig. 1 läuft das Sieb 32 zusammen mit der auf ihm gebildeten Schicht 10 nach, oben über die Umlenkrolle 34 und dann nach unten unter der Preßwalze 18 hindurch, um die Schlicht an das Flachmaterial 12 anzupressen. Der Boden 26a des Verteilerkastens 26 erstreckt sich vorzugsweise über das untere Ende 28a des Saugkastens 28 hinaus, um gemäß Fig. 2 eine bessere Abdichtung zwischen dem Verteilerkasten und dem Saugkasten zu bewirken.

Wie erwähnt, wird die Schicht 10 auf das Flachmaterial 12 während des Preßvorgangs im Verlauf seiner Herstellung aufgebracht. In F i g. 4 ist die hierzu dienende Anlage 50 zum Pressen der nassen Matte dargestellt, zu der mehrere Stationen 52, 54, 56 und 58 gehören können, Die Einrichtung 14 zum Auftragen drs

Materials 40 kann die erste Preßstation 52 oder die letzte Preßstation 58 oder eine der dazwischen angeordneten Preßstationen 54 und 56 bilden. Das entstehende Flachmaterial 12 in Form einer nassen Matte wird von einem unteren endlosen Sieb 60 getragen. An der ersten Preßstation 52 wird das Sieb 32 als oberes Sieb benutzt, und die nasse Matte wird zwischen den beiden Sieben mit Hilfe der Walzen 18 und 20 gepreßt. Wie erwähnt, wird hierbei die Schicht 10 mit dem Flachmaterial 12 verbunden. Weitere Preßvorgänge werden an den Stationen 54, 56 und 58 durchgeführt, wobei der geschichtete Verband zwischen dem oberen Sieb 62 und dem unteren Sieb 60 gepreßt wird. Soll die Einrichtung 14 zum Aufbringen der Schicht 10 nicht an der ersten Preßstation, sondern an einer anderen Stelle angeordnet werden, wird das obere Sieb 62 auf eine aus Fig.4 nicht ersichtliche Weise so geführt, daß es die betreffende Station nicht durchläuft. Nach dem Aufbringen der Schicht kann der Verband weiteren nicht dargestellten Entwässerungseinrichtungen zugeführt werden. Die Spannung der Siebe 60 und 62 läßt sich mit Hilfe von Einrichtungen 64 und 66 einstellen. Die Einzelheiten der Preßstationen, der Walzen, der Umlenkrollen sowie der Siebe und sonstige Einzelheiten der gesamten Preßanlage sind von bekannter Art.

Die Größe der Sieböffnungen 42 richtet sich natürlich nach der Konsistenz der Aufschlämmung 40 sowie nach dem mit Hilfe des Unterdrucks erzeugten Druckunterschied und der gewünschten Dicke der zu erzeugenden Schicht. Somit besteht eine gegenseitige Abhängigkeit zwischen der Größe der Sieböffnungen, der Konsistenz der Aufschlämmung, der Laufgeschwindigkeit der Siebe, der gewünschten Dicke der zu erzeugenden Schicht und dem aufzubringenden Unterdruck.

Die Einrichtung 14 zum Aufbringen der Schicht 10 wuide vorstehend unter der Annahme beschrieben, daß sie auf der Oberseite der Flachmaterialbahn 12 angeordnet ist, um die zusätzliche Schicht 10 auf die Oberseite der Flachmaterialbahn aufzubringen. Jedoch läßt sich eine solche Einrichtung auf ähnliche Weise auch auf der Unterseite der Flachmaterialbahn anordnen, wenn diese Unterseite mit einer zusätzlichen Schicht versehen werden soll. Befindet sich eine Einrichtung zum Aufbringen einer Schicht auf der Unterseite der Flachmaterialbahn 12, z. B. an der Station 54, muß natürlich das untere Sieb 60 auf eine in Fig.4 nicht dargestcilte Weise so umgeleitet werden, daß es diese Einrichtung nicht durchläuft.

Ferner könnte man solche Einrichtungen sowohl aul der Oberseite als auch auf der Unterseite der Flachmaterialbahn anordnen, damit es möglich ist.

zusätzliche Schichten auf beide Seiten des Flachmaterials aufzubringen. Zwar wird bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiclcn jeweils mit Hilfe einer der beschriebenen Einrichtungen nur eine einzige zusätzliche Schicht aufgebracht, jedoch könnte man

to auch mehrere Schichten mit Hilfe mehrerer einander nachgeschalteter Beschichtungseinrichtungen aufbringen. Bei der Anordnung nach Fig.4 kann man jede beliebige der Stationen 54, 56 und 58 oder alle diese Stationen als zusätzliche Stationen betrachten, die zum Aufbringen mehrerer Schichten auf das Flachmaterial 12 dienen. In jedem Fall muß das Sieb 62 auf bekannte Weise um die bzw. jede dieser Stationen herumgeführt werden.

Gegebenenfalls kann man das Sieb zum Aufbringen von zusätzlichem Material mit einer Musterung versehen, damit es möglich ist, bei der darauf geformter Materialschicht ein dekoratives Muster zu erzeugen, das dann zusammen mit der Materialschicht auf das Flachmaterial übertragen wird, so daß das Flachmate· rial mit einer gemusterten oder dekorativen zusätzlichen Schicht versehen wird. Zu diesem Zweck brauchl die Einrichtung zum Aufbringen von Material nicht an der letzten Preßstation angeordnet zu sein, doch wäre eine solche Anordnung vorzuziehen. Befindet sich die Beschichtungseinrichtung an einer der vorgeschalteter Preßstationen, würde eine solche dekorative odei gemusterte Schicht durch das nachfolgende weitere Pressen nicht beeinträchtigt werden. Ferner ist es gegebenenfalls möglich, die zusätzliche Schicht mil Hilfe von Prägewalzen mit einer Musterung zu versehen. Soll das Flachmaterial eine zusätzliche Schicht mit erhabenen oder vorspringenden Teiler erhalten, kann man gemäß der Erfindung größere Teile des Beschichtungssiebes so abdecken, daß das in der Aufschlämmung enthaltene Material nicht in Form einei gleichmäßigen Schicht haftet; hierauf wird die nach Bedarf geformte Schicht auf das Flachmaterial 12 aufgepreßt.

Zwar zeigt die Zeichnung, daß sich die verschiedener Walzen in bestimmten Richtungen drehen und daß sich das Flachmaterial in einer bestimmten Richtung bewegt doch könnte man diese Richtungen gegebenenfalls auch umkehren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen einer Schicht auf ein naßgeformtes, plattenförmiges Erzeugnis, das sich noch im nassen Zustand befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein endloses, mit zahlreichen durchgehenden öffnungen versehenes Band zwischen einem Vorratsbehälter, in dem sich das aufzubringende Material in Form einer Aufschlämmung befindet, und einer Einrichtung zum Anlegen eines Unterdrucks hindurchgeführt wird, daß durch Einwirkung des Unterdrucks das aufzubringende Material in Form einer Schicht an das sich bewegende Band gesaugt wird und daß das sich bewegende Band zusammen mit der darauf befindlichen Schicht auf das nasse, plattenförmige Erzeugnis angepreßt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Vorratsbehälter für das Beschichtungsmaterial, einem sich bewegenden porösen endlosen Band und einer Einrichtung zum Anpressen des sich bewegenden Bandes zusammen mit der darauf befindlichen Schicht an das zu beschichtende Erzeugnis, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (26) für die Aufschlämmung (40), ein endloses, mit zahlreichen durchgehenden öffnungen versehenes Band (32), eine Einrichtung (36, 38, 28) zum Erzeugen und Anlegen eines Unterdrucks, ein erstes Walzenpaar (18, 34) zum Antreiben des endlosen Bandes (32), eine Preßeinrichtung mit mindestens einem zweiten Walzenpaar (18, 20), wobei den Walzenpaaren eine Walze (18) gemeinsam ist und eine Einrichtung zum Unterstützen und Bewegen des zu beschichtenden plattenförmigen Erzeugnisses (12).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Band (32), das ein dekoratives Muster aufweist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch eine siebförmige Unterstützung (44) an dem Kasten (28) zum Anlegen von Unterdruck.