用于生产材料板的设备和方法与流程

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于生产材料板的设备。

此外，本发明涉及一种根据权利要求12的前序部分的用于生产材料板的方法。

背景技术：

在由可散布材料生产出材料板时，由颗粒或纤维物质和粘合剂构成的混合物散布成位于成型带或传送带上的散布材料垫，其中，散布材料垫随后如有可能则馈送到所需要的预处理机器并最终馈送到压制机器。在此，这种压制可以连续或不连续地借助于压力和/或热进行。在此生产的常见的材料板通常是指由中密度纤维构成的mdf板、由相对较小的碎屑构成的碎屑板或者由定向散布的粗碎屑或者更好地表达为粗的或大面积的碎条构成的osb板。该散布视需求而定地以一层或多层进行，其中通常在生产较厚的板或者多层板时需要多层。但是即便在薄板生产时，尤其是当在中间层与覆盖层之间应当存在专门差异化的要求时，也可能期望不同的各层。在散布工位中区分有两种不同的散布可能性：在定量料仓之后的直接散布，其中，散布料借助导向板直接被引导到成型带上，或者经由所谓的散布辊系统的间接散布。在间接散布时，从定量料仓中卸料而出的散布料落到所谓的散布辊上，这些散布辊使散布料分开并且在有需要时也分拣散布料。在此应用的各式各样的散布结构已在专利文献中予以充分描述，其中，要么将散布料在中间给料到散布辊上，要么在散布辊的末端处使散布料给料。在此，碎屑的一部分被进一步运送，而另一部分穿过散布辊一直落到成型带上，直到仅还留有不合适的散布材料并且这些不合适的散布材料必须从生产过程中去除为止。两种原理在生产中均被证实为有效的并且成功投入使用。

相应的公开文献可见：de102007049947a1、de10206595a1和ep2598298b1。

对带有散布料的一定的细成分的散布料(在此为碎屑或碎条)的每次散布在生产高精度的单位面积重量分布时会随之带来问题。特别是在散布料的通过量高的散布和在定向散布时在已散布的散布料垫中产生散布穴或者其它单位面积重量不精确，这些会使得材料板的后续质量变差。

从现有技术已知用于散布机器的不同的散布头变型。在例如用于碎屑板的碎屑散布时，散布料借助分离装置、多半为辊散布头或者风筛机、根据尺寸和/或密度进行分拣并且相继铺放到成型带上。在此，通常细的散布料首先被铺放在成型带上，随后较粗的散布料被散布到细料上。由此获得包含细的覆盖层和第二较粗层的散布料垫。根据方法或者散布机器的布置和实施方式的不同，还可以散布有粗层和/或还可以散布有细层。因此产生由相同的较粗的散布料构成的中间层和由细散布料构成的两层覆盖层。与此相对，用于生产定向散布的碎屑板(osb)的设备通常精确地相对设置，因为在此处较长的碎屑较佳纵向定向地作为覆盖层被铺放在成型带上，而较短和断裂的碎屑则横向定向地散布在中间层中。由ep2598298b1已知一种对应的装置和方法，粗碎屑在组合散布头中在其进入之后首先被分开，并且在其分类之后馈送到不同的散布类型。在此可规定，粗材料馈送给外层，而更细的材料馈送给中间层/内层。其应用原则上被证实有效，但提供用于改进的空间。

根据该现有技术生产的osb板或粗碎屑板由于其外观而受欢迎，因为产生具有不平稳的任意表面样式，其例如用作为用于建筑工地的分隔板或者隔断。这些板还会在仓库或类似建筑物中由于其强度而用作为墙壁围板。

然而，粗碎屑板也可以用于昂贵的装饰板或者夹心板。特别是，同时还期望这些粗碎屑板应是可涂层的，从而以已知的装饰工艺来对这些板进行调质。

为了在国际比较中有竞争力，生产材料板的设备运营者必须提供大量可生产的产品。在此，除了材料选择、材料混合和材料加工之外，需要生产方法的必要变型以及特别是在散布料垫的层结构方面高度的灵活性，由该散布料垫随后压制出材料板。

技术实现要素：

由此出发，本发明的任务在于提供一种相对于现有技术改善的并且明显更灵活的设备以及对应的生产方法。还应提供一种由粗碎屑构成的、改善的并且特别是可涂层的材料板。

在此，本发明从一种用于生产至少部分定向散布的材料板的设备出发，该设备包括用于加工含纤维素的材料的至少一条碾碎线、烘干装置、用于将烘干的材料分成至少两个部分的筛分装置、带有至少一个散布头的散布设备、以及用于将散布料垫压制成材料板的压力机，该散布头用于在无限循环的成型带上至少部分定向地散布各部分以形成散布料垫。

该任务的解决方案在于，为了按成分准备前述材料而布置有不同的第一和第二碾碎线，且用于调节来自各碾碎线的材料量的预先给出的比例的装置布置在烘干装置之前。

较佳地，在此在第一碾碎线中布置有至少一个鼓式削片机以及带有固定的旋转轴线的后续的刀盘切削装置。

较佳地，在第二碾碎线中布置有带有可移位的轴的至少一个刀盘切削装置，其中，较佳地，该刀盘旋转地引导经过固定的木料或圆木以产生粗碎屑。

替代地或附加地，筛分装置适于将烘干的材料根据其长度和/或其宽度来分成两个部分。

替代地或附加地，用于储存较粗的部分的料仓布置成与用于对散布料垫的中间层进行散布的散布头有效连接，而用于储存较细的部分的料仓布置成与用于位于外部的各层的散布头有效连接。

替代地，用于储存较粗的部分的料仓布置成与用于对散布料垫的位于外侧的层进行散布的散布头有效连接，而用于储存较细的部分的料仓布置成与用于中间层的散布头有效连接。

特别是在设备中可规定，能在这两种前述的运行方式之间选择性地切换，以能在设备中生产出散布料垫的不同的层结构。

特别是较佳地可规定，布置有用于经分类地散布第一和第二部分的进行分类的散布头。

替代地或附加地可规定，用于烘干的材料的筛分装置适于分离出第三部分，较佳地分离出比第一或第二部分的粒度更小的第三部分，并且该筛分装置较佳地与另一碾碎线、较佳地为冲击式磨机有效连接。

替代地或附加地可规定，第三部分的料仓与用于生产散布料垫的覆盖层的散布头有效连接。

替代地或附加地可规定，为了从烘干的材料中和/或从第三部分中分离出第四部分、较佳地为最细成分，布置有筛子、特别是在碾碎线前面和后面布置有筛子，其中，特别较佳的是，第四部分的料仓与热利用装置有效连接。

特别较佳的是，设备中的控制装置布置成与用于调节从碾碎线送到烘干装置的材料的比例的装置有效连接。

从本发明出发、用于生产至少部分定向散布的材料板的方法根据下述各方法步骤来工作，其中，含纤维素的材料在至少一个碾碎线中进行碾碎，在烘干装置中烘干成烘干的材料，随后借助筛分装置分成至少两个部分，并且各部分中的至少一个部分在散布设备中借助至少一个散布头在无限循环的成型带上铺放成散布料垫，并且散布料垫最后在压力机中压制成材料板。

针对该方法的任务的解决方案基本上在于，在第一和第二碾碎线中按成分不同地制备材料，并且来自这至少两个碾碎线的材料以彼此之间预先给出的比例馈送到用于烘干的烘干装置。

特别较佳的是，该材料在第一碾碎线中借助至少一个鼓式削片机进行预碾碎，并且送到后续的带有固定旋转轴的用于进一步碾碎的刀盘切削装置。

特别较佳的是，此外，该材料在第二碾碎线中借助至少一个带有可移位轴的刀盘切削装置进行碾碎，其中，该刀盘旋转地引导经过固定的木料或圆木以产生粗碎屑。

替代地或附加地，该材料根据其特性进行预分拣，并且对应差异化地馈送给各碾碎线。

替代地或附加地，烘干的材料根据其长度和/或其宽度分成两个部分。

替代地或附加地，较粗的部分用于对散布料垫的中间层进行散布，而较细的部分用于散布位于外侧的层。

替代地或附加地，较细的部分用于对散布料垫的中间层进行散布，而较粗的部分用于散布位于外侧的层。

替代地或附加地，各部分在至少一个散布头中经分类地散布。

替代地或附加地，从烘干的材料中分离出带有细材料的第三部分，其中，较佳地，第三部分的份额根据细材料的所需通过量来进行调节。

替代地或附加地，将第三部分馈送到另一碾碎线、较佳为冲击式磨机。

替代地或附加地，第三部分用于生产散布料垫的覆盖层，其中，覆盖层通常具有相对于前两个部分更细的材料。

替代地或附加地，来自于各部分的或者来自烘干材料、特别是来自于第三部分的最细成分作为第四部分(较佳为粉尘)在碾碎线前面和后面借助筛子进行分离，并且馈送给热利用装置。当在第三部分的区域中不需要足够的或者根本不需要用于生产散布料垫的材料时，这将特别是如此实施。

较佳地，借助控制装置来控制用于调节从碾碎线送到烘干装置的材料的混合比例的装置，较佳地根据预先给出的参数或表格，最佳地在包含来自设备的各部分的测量值的情况下，该设备的这些部分为了传递测量值而与控制装置有效连接。

能单独地使用或者彼此结合地使用的有利的构造和改型是从属权利要求的主题。

根据本发明不强制要求不同的碾碎过程必须借助技术上明显不同的碾碎装置来进行。在本发明的含义下，当带有刀具宽度为500毫米的刀盘切削装置的碾碎线碾碎该材料且在第二碾碎线中带有替代的刀具宽度(例如750毫米、1000毫米或250毫米)的刀盘切削装置碾碎该材料时，就已经足够了。在此，在本发明的意义下决定性的是，在各碾碎线之后存在具有明显不同粒度分布的两股材料流，这些材料流随后在进入烘干机之前根据生产要求在设备中进行混合。当一个或或多个料仓不再具有足够的材料或者生产要调整时，特别需要改变比例。

特别较佳的是，该设备具有控制装置、特别是数字化控制的控制装置，该控制装置根据操作人员的规定来控制该设备中的材料流程，并且在此根据生产条件、料仓中的材料量对来自碾碎线的混合比例进行控制。在此，当例如第一部分中粗碎屑的成分由于变差的切割功率而变小或者在一定时间段内仅采用了有缺陷的材料(该材料不能为第一部分提供足够的产量)时，可以例如相对地控制碾碎线中的磨损。在此情况下特别较佳地规定，控制装置获得来自料仓、碾碎线、烘干机、筛分装置、散布装置或者成型线路(带有散布料垫的成型带)以及压力机的反馈，并且能对应地反过来使得设备组成部件适应于改变的条件。

下述表格再现了针对最细成分(fk)、细成分(gk,ks,ls)和/或粗成分(kb,lb)、用于osb生产时可定向的散布料的典型参数，但最细成分、细成分、粗成分的示例性比例(5:75:20)根据散布料的不同也可以是不一样的。特别是从fk到gk的过渡是流畅的，并且取决于经调节的或应用的筛分装置。

附图说明

接下来，根据实施例和结合附图来描述本发明的其它优点。

附图中示意地示出：

图1示出根据第一实施例的从原始材料的存储一直到压力机的、用于生产材料板的设备，

图2以更大尺寸示出根据图1的示例性散布设备，

图3示出从粉碎线直到散布料垫的制造的示例性材料流，

图4示出多层材料板或散布料垫的第一实施例，

图5示出多层材料板的第二实施例；以及

图6示出带有由细成分构成的覆盖层的多层材料板的第三实施例。

在本发明的较佳实施方式的下述说明中，相同的附图标记表示相同或者可比较的部件。

具体实施方式

在图1中示意性示出从材料m的存储位置直到在压力机5中压制的散布料垫4和以对应长度裁切的材料板6的生产过程和材料流通。在此指出，所建议的过程被缩短并且没有以所有原本必要的细节示出。然而，根据示意图，充分且易理解地阐释本发明。

材料m在从存储位置取出之后馈送到准备装置，该准备装置基本上包括碾碎装置和如有可能的清洁装置。该材料在此在一些情况下被预分拣或者已经对应于用于碾碎线z1或z2而被存储。在该实施例中，材料m在第一碾碎线z1中借助鼓式削片装置8进行预碾碎，随后在刀盘切削装置9中以预先给定的粒度分布进行碾碎。在此，在该碾碎线z1中，刀盘10具有固定的轴13，刀盘10和/或对应的相对刀具围绕该轴进行旋转。

在第二碾碎线7中布置有所谓的长材刨片机(英文：longlog-flaker)。与前述刀盘切削装置9的主要差别在于：刀盘11的轴12相对于被夹紧的和待切削的材料m是可移位的。特别的优势在于，借助该长材刨片机可生产出长又宽的粗碎屑，这些碎屑适于高质量地生产粗碎屑板(osb)。

在碾碎线z1、z1之后，将被碾碎的材料m送入用于调节来自这两条碾碎线z1、z2的材料量之间的预先给出的比例的装置25，并且从该装置25将材料以对应的比例送入烘干装置t的烘干机14。装置25可例如也由其运送量分开的和/或运送量可调节的两个运送装置构成，这些运送装置使碾碎线z1、z2与烘干机14连接。替代地，也可有意义的是，在碾碎线z1、z2与烘干装置t之间设置有一个或多个料仓(未示出，但属于这些碾碎线)，可以从这些料仓中以预定比例取出材料。

在烘干装置t之后，被烘干的材料mt到达筛分装置s中，该筛分装置适于将烘干的材料mt分成各种不同的部分。示例性地，材料在本实施例中较佳地分成四个部分f1、f2、f3和f4。四个部分现在被送到针对部分f1的料仓21、针对部分f2的料仓22、针对部分f3的料仓23以及如有可能根据筛分装置s的装备的不同还针对第四部分送入料仓24。这些料仓21、22、23、24可实施成所谓的定量料仓，并且为了定量出料而具有对应的定量装置(未示出)。

部分f1是较佳为粗的材料，部分f3是较佳为细的材料，部分f2对应于该实施例为具有布置在部分f1和f3之间的粒度分布的材料。

在较佳的实施例中，为了生产带有定向层和位于外部的细层的粗碎屑板/材料板6，部分f1和f2是适于横向和/或纵向定向散布的可定向的材料。

在生产三层粗碎屑板时，为了生产这种碎屑板，部分f1和f2就够了，其中，部分f1和f2按照散布设备1的规定来进行馈送，以使得能在成型带3上生产散布料垫4，该散布料垫具有至少一个定向散布的层。在此，在本方法示意图中，采用了针对各部分的三个中间的散布头2。这样生产的散布料垫4随后可以在压力机5中被压制成材料板6。对于散布料垫的可能的层结构，详细参照图2的附图描述。

如果从筛分装置s中已经获得了用于部分f3(料仓23)的足够合适的材料，则将该材料直接用于沿虚线箭头生产细覆盖层。但通常，部分f3还会经历再碾碎、在此即碾碎线z3，并且借助冲击式磨机18进行再碾碎。在此，部分f3在碾碎线z3之后直接馈送到料仓23或者还在筛子19中进行筛分并且分离出另一部分f4。部分f4在此较佳为粉尘或其它细料，这种细料较佳地适于借助粉尘燃烧器或者微粒燃烧器进行热利用装置v，并且为此储存在料仓24内。此外，可以已经在在烘干机14之后的筛分装置s中分离出细料，当这是需要的或者期望的时候。

根据本发明，碾碎线z1和z2之间的比例根据生产的需求可以调节或者较佳地借助散布装置20进行散布。该散布装置20较佳地与料仓21、22、23、24的材料水平传感器(未示出)有效连接，并且根据要求向碾碎线z1和z2供给材料m，并且根据所需的比例％在装置25中将碾碎的材料进行细分。对应的连接箭头示出与各个设备部件的有效连接，并且并不是确实的列举。特别较佳的是，散布装置20以数字化的形式可利用用于生产材料板的表格或配方，并且按照该表格能控制设备的生产参数。

在图2中以放大尺寸示出散布设备1。五个散布头2可以用于在连续的应用中制成五层散布料垫4。替代地，在关闭各种散布头2的情况下也可以实现不同的层结构。

在散布头中从左向右示例性地布置有辊散布装置、纵向定向装置、横向定向装置、纵向定向装置以及又是辊散布装置。

如果例如不运行奇数的散布头2，则仅制成一层纵向定向的散布料垫4，较佳地由部分f1和/或f2制成。该散布料垫可以在运行两个外部的散布头2时设有覆盖层17，该覆盖层较佳地由部分f3的材料构成。

在替代的应用中，可采用所有三个定向的散布头2(第二、第三和第四散布头)，并且可形成三层的定向散布料垫，该散布料垫带有由横向定向的材料构成的中间层15和带有纵向定向的材料构成的两个位于外部的层16。根据部分f1或f2馈送到散布头2的不同，现在生产出经典的的粗碎屑板(osb)，该碎屑板在外测具有带有较粗的粗碎屑的部分f1、而在内部具有带有较小的粗碎屑的部分f2。替代地，在切换各部分时，可以制成可涂层的粗碎屑板，在该碎屑板中，在中间层15内布置有较粗的部分f1，而在位于外部的层16内布置有较细的部分f2。

如果现在使所有的散布头2对应于图示供给有材料部分f1、f2和f3，则生产出所谓的细osb板，该osb板在位于外部的定向层16之上还布置有作为覆盖层17的最细的材料部分f3。如此生产出的材料板6具有可涂层的表面。

在完全特别较佳的实施方式中，部分f1、f2、f3的至少部分在散布头2中通过合适的装置经分类地进行散布。

图3示出用于生产材料板6的替代的设备和方法。在此，在筛分装置s之后，部分f1到f3这样形成，即，部分f1中的带有宽的粗碎屑的粗成分和部分f2中的带有窄的粗碎屑的细成分被分离出来。最细成分fk在此作为细粒属于部分f3，在冲击式磨机18中进行碾碎，并且随后在散布头中用于生产覆盖层。较佳地，覆盖层经分类地进行散布，以使得细成分fk(关于散布料垫的结构的假想的中心线)向外布置，且对应于一个部分的粒度分布将粗粒gk沿中间层方向布置。随后，窄的部分f2同样经分类地散布到第一覆盖层上，其中，又短又窄的粗碎屑ks首先被铺放，随后再铺放长的粗碎屑ls。对于中间层来说，来自部分f1的粗成分的宽的粗碎屑较佳地铺放成使得又短又宽的粗碎屑kb铺放在外面，而又长又宽的粗碎屑lg铺放在里面。又长又宽的粗碎屑lb由此构成中间层的一部分，该中间层的部分对应于散布料垫4的假想的中心线。对应地，第四和第五散布头2构成镜像地使用，以确保均匀的层结构。

图4示出由被压制的三层散布料垫/材料板构成的三层材料板6，该三层散布料垫/材料板带有主要由窄的粗碎屑ks、ls构成的、位于外侧的两层纵向定向以及经分类(短到长)的外层和主要由宽的锯碎条kb、lb构成的横向定向的中间层(也是从短到长经分类的)。

图5示出三层的构造成osb的材料板/散布料垫，该材料板/散布料垫带有主要由宽的粗碎屑kb、lb构成的位于外侧的纵向定向及经分类的两层外层以及主要由窄的粗碎屑ks、ls构成的横向定向的中间层。在此，又示出各个层中的经分类的布置。

图6最后示出五层的构造成表面经调质的细osb的五层材料板/散布料垫，该五层材料板/散布料垫带有由细碎屑fk和碎屑gk构成的位于外侧的不定向的两层覆盖层，这些碎屑较佳为经分类地布置的。在覆盖层之下布置有主要由窄的粗碎屑ks、ls构成的纵向定向的以及经分类的两层，以及主要由宽的锯碎条kb、lb构成的横向定向的中间一层。

在此，在经分类的区域中同样适用的是，窄的粗碎屑根据短的粗碎屑ks和长的粗碎屑ls来分类，或者宽的粗碎屑根据短的粗碎屑kb和长的粗碎屑lk来分类。

附图标记列表

1散布设备

2散布头

3成型带

4散布料垫

5压力机

6材料板

7刀盘切削装置

8鼓式削片装置

9刀盘切削装置

10(9的)刀盘

11(7的)刀盘

12(7的)可移位的轴

13(固定的)轴

14烘干机

15(4的)中间层

16(4的)层

17(4的)覆盖层

18冲击式磨机

19筛子

20散布装置

21料仓(f1)

22料仓(f2)

23料仓(f3)

24料仓(f4)

25装置

％比例

m材料

mt(干的)材料

p生产方向

s筛分装置

t烘干装置

v(热)利用装置

z1碾碎线

z2碾碎线

z3碾碎线

f1部分

f2部分

f3部分

f4部分(最细部分)。