DE102008030417A1

DE102008030417A1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, wie Span, Schnitzel-, Faser- oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten sowie Kunststoffplatten

Info

Publication number: DE102008030417A1
Application number: DE102008030417A
Authority: DE
Inventors: Gernot Von Dr. Haas
Original assignee: Dieffenbacher GmbH and Co KG
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2009-12-31
Also published as: ITMI20091101A1; IT1394560B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstelluser- oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten sowie Kunststoffplatten, mit einer kontinuierlich arbeitenden Presse (1), die als Doppelbandpresse mit zwei den Pressdruck übertragenden, flexiblen endlosen Stahlbändern (3) ausgeführt ist, welche über Umlenktrommeln (4) geführt sind und sich über umlaufende Wälzkörper (29) von Heizplatten (20) abstützen und einen Pressspalt bilden, in dem eine auf einem Formband (15) gestreute Pressgutmatte (2) mittels Druck und Wärme zu einem aufteilbaren Plattenstrang (23) ausgehärtet wird. Die Erfindung besteht vereinfacht in einer Einstellung zumindest einer Flächengewichtserhöhung (6) längs zur Produktionsrichtung (13) zur Herstellung eines differenzierten Flächengewichtsprofils (12) quer zur Produktionsrichtung (13) durch Entnahme von Streugut (35) in zumindest einer Spur (27) aus der bisher gestreuten Pressgutmatte (2) und Einsteuerung von beabstandeten Flächengewichtserhöhungen (9) quer zur Produktionsrichtung (13) zur Herstellung eines differenzierten Flächengewichtsprofils (10) parallel zur Produktionsrichtung (13) durch eine Verringerung der Entnahme von Streugut (35).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten, wie Span, Schnitzel-, Faser- oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten sowie Kunststoffplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Anlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
Die Herstellung von Span- oder Partikelplatten, beispielsweise OSB- oder MDF-Platten, ist bestehender Stand der Technik. Zusammengefasst werden aus vorhandenem Grundmaterial bei der Herstellung von Schichtplatten (OSB) verschiedene Fraktionen herausgesiebt, vorbehandelt, beleimt, mittels Streumaschinen auf einem Formband gleichmäßig aufgestreut und in Pressen (kontinuierlich oder taktgebunden) verpresst.
Zu den grundlegenden Herausforderungen dieser Technologie zählt seit Jahrzehnten die optimale Herstellung von so genannten Pressgutmatten auf einem Formband. Dabei wird darauf Wert gelegt, dass vorgegebene Flächengewichte in Breite und Länge möglichst optimal eingehalten werden, um eine Über- oder Unterstreuung zu vermeiden. Bei einer Überstreuung ergibt sich für den Produzenten der unnötige Verlust von Material, bei einer Unterstreuung werden die Normwerte des Produktes nicht erreicht. Aufgrund aktueller Rohstoffentwicklungen und gesetzlicher Vorgaben sind die Plattenproduzenten aber mittlerweile gehalten, möglichst wenig Material bei gleich bleibenden Eigenschaften zu verwenden.
Aus diesen und anderen Gründen ist beispielsweise mit WO 2005 046 950 A1 eine Partikel- oder Spanplatte und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt geworden, die diesen Umständen Rechnung tragen soll. Diese Partikelplatte besteht dabei aus mindestens drei Schichten, wobei die äußeren Schichten aus feinem Material bestehen, wohingegen die mittlere Schicht aus gröberem Material besteht. Um nun ein Höchstmaß an Material einzusparen, ist vorgesehen, die Platte grundsätzlich mit niedrigem Materialanteil herzustellen, wobei nur an den Stellen der Platte ein höherer Anteil an Material gestreut werden soll, der später für die Einarbeitung von Beschlägen bzw. Befestigungselementen benötigt wird, um Verbindungen mit anderen Teilen herzustellen. Hierzu wird vorgeschlagen, in Längsrichtung bzw. in Produktionsrichtung der Pressgutmatte kontinuierlich einen höheren Anteil an Material auf das Formband bzw. auf die bereits vorhandene untere Deckschicht zu streuen, um in der Produktionsrichtung voneinander beabstandete Spuren mit höherem Materialeintrag der Pressgutmatte zu erhalten, die nach Herstellung einer in Länge und Breite gleichmäßig dicken Platte, eine höhere Dichte aufweisen. Zusätzlich kann durch zumindest eine quer zur Produktionsrichtung bewegbare Düse an bestimmten Stellen, vorzugsweise in Querrichtung fleckenähnlich zusätzlich Material aufgebracht werden. Dies dient dazu, um aus einem aufgeteilten Plattenstrang Spanplatten zu erhalten, die an den Rändern zwecks der Kantenbearbeitung oder zur Montage von Beschlägen oder Verbindungsmitteln eine höhere Dichte aufweisen. Dabei sollen nicht nur die Längsseiten eine höhere Dichte aufweisen, sondern auch an den Querkanten, beispielsweise Schrankseitenteile oben und unten, eine höhere Dichte vorliegen.
Die vorgeschlagene Längsstreuung von überhöhten Dichte- bzw. Flächengewichtsbereichen hat sich durchaus bewährt, da diese in der Regel kontinuierlich durchgeführt wird und nur einmal einzustellen ist. Es hat sich aber gezeigt, dass die vorgeschlagene Intervallstreuung für die Bereiche zwischen den gestreuten Längsstreifen Mängel behaftet ist. Es entstehen besonders gravierende Nachteile bei partiellen bzw. lokalen Flächengewichtserhöhungen (Fleckenähnlich):

a) Sind diese lokal sehr eng begrenzt und weisen sie gegenüber der Längs- und Quersymmetrielinien enge Krümmungsradien auf, so ergeben sich schlechte Querzugfestigkeiten und mangelhafte Werte in der Längssteifigkeit; Bei schwingenden Dauerbeanspruchungen (Türen) ergibt sich an diesen Stellen erhöhtes Kerbwirkungsverhalten an den Grenzstellen unterschiedlicher Dichten und besonders nach dem Einbringen von Bohrungen innerhalb eines Hochdichtebereichs;
b) Fleckenähnliche Überstreuungen führen im Presseneinlauf, besonders bei mittleren und dünnen Produktionsdicken, vermehrt zu Ausbläsern im Presseneinlauf der nachfolgenden Presse;
c) Die Herstellung einer partiellen fleckenartigen Flächengewichtserhöhung ist in hohem Maße fehlerbehaftet, was bei zu geringer Flächengewichtserhöhung zum Verlust des gewünschten Vorteils und bei zu hoher Flächengewichtserhöhung (durch Anstreufehler) zu Notabschaltungen bei einer kontinuierlichen Produktion führen kann, da die lokale maximale Flächengewichtserhöhung die zulässigen Grenzwerte in einer kontinuierlich arbeitenden Presse überschreiten und
d) zusätzlich führen unregelmäßig über die Breite einer Pressgutmatte angeordnete lokale Flächengewichtserhöhungen zu Biegeeffekten in den Wälzlagern (Rollstangen) einer kontinuierlich arbeitenden Presse.

Wird auch noch die gestreute Spänematte, wie in vielen Fällen üblich und auch in der WO 2005 046 950 A1 vorgeschlagen, durch eine walzenartige Vorpresse vorverdichtet oder vorbehandelt, ergeben sich bereits hier schwerwiegende Fehler, da bei einer lockeren Pressgutmatte mit fleckenartiger Mengenverteilung des Streuguts sich Risse durch ungewolltes Verschieben der Teile entgegen der Verdichtungsrichtung (Produktionsrichtung) ergeben. Erschwerend kommt hinzu, dass bei einer Walzenpressung die Biegemomente wiederum zu ungleichmäßigen Vorpressungen führen können und auch hier die Gesamtqualität der Platte leidet.
Von Nachteil sind auch die vorgeschlagenen Methoden der WO 2005 046 950 A1 hinsichtlich der Flächengewichtsüberhöhungen grundsätzlich. Diese werden „einfach so” auf eine Pressgutmatte mittels Düsen aufgestreut. Es ergeben sich zwangsläufig und für den Fachmann sofort erkennbare Nachteile wie:

– ungenaues An- und Abfahrverhalten punktueller Streudüsen,
– hohe Verklumpungsgefahr durch Drosselstellen und an der Drossel anstehendes beleimtes Streugut,
– mangelhafte Regelbarkeit bei unterschiedlich dichten Streugutarten,
– Aufwändige Regelung- und Steuerungstechnik notwendig,
– Betriebsumstellungen aufwändig, vorläufig stillgelegte Düsen/Drosseln müssen wegen dem verwendeten Bindemittel zeitnah gereinigt werden,
– Hoher Wartungsaufwand und Störanfälligkeit des Gesamtsystems,
– Verstopfungsgefahr bei alternierenden Rohrförderern für Streugut
– Unberechenbare Luftwirbel bei Düsenstreuung erzeugen ungenaues Streumuster und Verschiebungen an bereits liegendem Streugut bzw. an den bereits liegenden Streugutschichten und
– Beim mehrschichtigen Streuen wird durch punktuelles Aufstreuen eine Verschiebung der unteren Schichten erwirkt, es folgen unschöne Durchdrücke von schwerem, grobem Streugut aus der Mittelschicht an die Oberfläche der Deckschichten (feines Streugut).

Demnach ist nachvollziehbar, dass ein punktuelles oder wiederkehrendes Aufbringen von Streugut auf eine Pressgutmatte in einer hochindustriellen Anlage nicht möglich ist, da ein Aufdüsen von Spänen oder Partikeln in keiner Weise den hohen Ansprüchen heutiger Streumaschinen und Fertigungsprozesse genügt. Denn seit langer Zeit ist es das Ziel eine Streugenauigkeit von 100% zu erreichen. Bisher erreicht man nach dem heutigen Stand der Technik etwa 93 bis 98% Streugenauigkeit, je nach Materialart oder herzustellendem Produkt. Diese Streugenauigkeit wurde aber nur erreicht, indem Wert auf eine kontinuierliche Streuung gelegt wurde, die durch ihre Gleichmäßigkeit annährend einer perfekten Streuung entspricht. Jeder Eingriff in heutige Streumaschinen zeigen in der Regel Verschlechterungen der Streuqualität.
Ein grundsätzliches Problem sind also die unterschiedlichen Streuarten, die nach WO 2005 046 950 A1 verwirklicht werden sollen. Mehrmals wird eine Flächenstreuung des Hauptmaterials vorgenommen um ordnungsgemäße Schichten herzustellen und an geeigneter Stelle werden

– kontinuierlich Längsstreifen mit überhöhter Materialanhäufung erzeugt und
– alternierend werden zwischen diesen Längsstreifen mittels spezieller Düsenanordnungen Queranhäufungen angeordnet.

Es ergeben sich neben den oben bereits aufgeführten Streuproblematiken auch noch Anschlussfehler zwischen der Längs- und der Querstreuung. Es kann hier zu einer partiellen Überstreuung kommen, indem an undefinierten Kreuzungsstellen doppeltes Material in unregelmäßiger Form angestreut wird, oder es ergeben sich bei zu kleinen Düsen für die Querstreuung Streulücken und undefinierte Abstände zwischen einer Längsspur und einer angeordneten Querspur, die wiederum schädliche Kerbwirkungen erzeugen (Fensterrisse).
Um die kritischen Punkte bei der Herstellung einer verpressbaren Pressgutmatte aus Spänen und/oder Partikeln abzuschließen, weist eine Pressgutmatte mit lokalen Erhöhungen nicht nur die Gefahr auf, dass diese als Gefährdung einer kontinuierlich arbeitenden Presse eingestuft werden und ein Nothalt initiiert wird, sondern durch lokale Dichteüberhöhungen können Biegemomente in die Wälzkörper (Rollstangen) einer kontinuierlich arbeitenden Presse eingeleitet werden, wie 7 deutlich in einer Drauf- und seitlichen Schnittansicht darstellt. Neben der Gefahr eines Rollstangenverlaufs senken derartige eingeleitete Biegemomente die Lebensdauer der Rollstangen erheblich.
Die Aufgabe für ein zu schaffendes Verfahren und eine zugehörige Anlage besteht darin, eine Pressgutmatte im Einzugsbereich einer kontinuierlich arbeitenden Presse auf einem Formband herzustellen, die die notwendige Merkmale einer Flächengewichtserhöhung in Länge und Breite aufweist, ohne in der Streuqualität nach dem bekannten Stand der Technik nachzulassen. Gleichzeitig soll mit einer nach dem Verfahren hergestellten Streugutmatte sichergestellt sein, dass keine schädlichen Flächengewichtsüberhöhungen auf dem Formband auftreten und über die Breite der Pressgutmatte eingestellte Flächengewichtsüberhöhungen ein Mindestmaß an Belastung für die Maschinenelemente einer kontinuierlich arbeitenden Presse aufweisen.
Die Lösung für das Verfahren besteht darin, dass Streuung zumindest einer gleichmäßigen Schicht einer Pressgutmatte mit zumindest einer Streuvorrichtung auf einem zur Presse führenden Formband, Einstellung zumindest einer Flächengewichtserhöhung längs zur Produktionsrichtung zur Herstellung eines differenzierten Fiächengewichtsprofils quer zur Produktionsrichtung durch Entnahme von Streugut in zumindest einer Spur aus der bisher gestreuten Pressgutmatte mittels zumindest einer Einstellvorrichtung und Einsteuerung von beabstandeten Flächengewichtserhöhungen quer zur Produktionsrichtung zur Herstellung eines differenzierten Flächengewichtsprofils parallel zur Produktionsrichtung durch eine Verringerung der Entnahme von Streugut in zumindest einer Spur aus der bisher gestreuten Pressgutmatte mittels zumindest einer Einstellvorrichtung.
Die Lösung der Aufgabe für eine Anlage besteht darin, dass zur Steuerung der notwendigen Flächengewichtserhöhungen der Flächengewichtsprofile und zur Nachregelung der Flächengewichtsprofile eine Steuer- und Regelvorrichtung mit einer zugehörigen Messvorrichtung angeordnet ist, wobei die Steuer- und Regelvorrichtung bezogen auf die Spuren zur Einstellung der Stellgrößen mit den Einstellvorrichtungen in der Streuvorrichtung verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich vorzugsweise auf die Herstellung von MDF Werkstoffplatten, kann natürlich auch in anderen Herstellungsprozessen, beispielsweise OSB oder Span angewendet werden. Herauszustellen ist, dass bei mehrschichtigen Streuverfahren vorzugsweise eine oder mehrere der Mittelschichten gestreut werden, bevor durch die Einstellvorrichtungen eine Abnahme von Spuren oder Flächen erfolgt. Die Herausnahmen von Material aus einer Pressgutmatte über die Oberfläche ist ein angemessenes Mittel um das Flächengewicht über die Breite der Pressgutmatte einzustellen. Mit einfachen Mitteln wird somit die Einstellung der Spuren ermöglicht, das Flächengewichtsprofil in der Länge, bestehend aus über die Breite, vorzugsweise gleichmäßig, angeordnete Flächengewichtserhöhungen, wird mit ebenso einfachen Mitteln ermöglicht. Hervorzuheben ist auch, dass diese Pressgutmatte und deren Flächengewichtseinstellungen nicht auf Zwischenförderern als Zwischenmatte durchgeführt wird und diese Zwischenmatte schließlich nochmals auf ein Formband abgestreut wird, was im Übrigen auch eine wesentliche Weiterentwicklung zum Stand der Technik darstellt.
Ein entscheidender Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zu sehen. In dieser wird bei einer vorhandenen Flächengewichtserhöhung in den Spuren längs des Formbandes bzw. parallel zur Produktionsrichtung während der Einstellung des Flächengewichtsprofils in der Länge bzw. beim Anheben der Einstellvorrichtung selektiv nur dort das Flächengewicht über die Breite quer zur Produktionsrichtung erhöht, an denen noch keine Erhöhung durchgeführt worden ist. Damit kann es vermieden werden, Kreuzungen mit doppelten bzw. überhöhten Flächengewichten in der Pressgutmatte zu produzieren.
Es wird vorsorglich noch darauf hingewiesen, dass die entstehenden hochdichten Kreuzungen in ihrer geometrischen Anordnung nicht mit fleckenähnlichen Streufeldern nach dem Stand der Technik verglichen werden können. Denn Kreuzungen mit hochdichtem Flächengewicht nach dem ersten Ausführungsbeispiel können weder die Qualität der Platte noch Maschinenelemente der kontinuierlich arbeitenden Presse gefährden. Durch die in regelmäßig über die Breite angeordneten gleichmäßigen Verteilungen der Kreuzungen, die gleichzeitig mit senkrecht zur Produktionsrichtung ansteigenden Flächengewichten an die Rollstangen anlaufen, ergibt sich ein theoretischer Stützabstand, so dass die Momentenaufnahme an den Rollstangen gleichmäßig und damit ungefährlich ist bzw. im Rahmen der konstruktionstechnisch Erlaubten verbleibt.
Dennoch können Anwendungen vorgegeben sein, die extreme Flächengewichtserhöhungen an den Eckkanten einer nach der Aufteilung entstandenen Platte hinsichtlich der Bearbeitung als störend betrachten, besonders beim Einbringen von Bohrungen oder selbstschneidenden Schrauben. Andererseits bieten sich Vorteile durch gegenüber dem Stand der Technik aufgedoppelten Flächengewichten an den Eckkanten einer fertigen Platte. Besonders im Mitnahmemöbelmarkt, aber auch bei Bauplatten kommt es oft vor, dass nur eine Person eine große Platte handhaben muss. Aber auch bei zwei Personen kommt es regelmäßig vor, dass Kanten einer Platte gestoßen werden und abbröckeln oder unschön eingedrückt werden. Aufgedoppelte Flächengewichte an den Ecken können derartige angestoßene Ecken vermeiden oder zumindest minimieren.
In vorteilhafter Weise gestaltet sich die Regelung in diesem Prozess umkompliziert und kann einfach implementiert werden.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:
1 eine Anlage gemäß der Erfindung in schematischer Seitenansicht beginnend mit einer Streuvorrichtung über einem endlosen Formband und einer nachfolgenden kontinuierlich arbeitender Presse,
2 eine Draufsicht der Anlage nach 1 mit Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform und einstellbaren Spuren über die Breite der Einstellvorrichtung und korrelierenden Spuren der Messvorrichtung,
3 in Draufsicht eine Darstellung eines differenzierten Flächengewichtsprofils über die Breite der Pressgutmatte mit vier herausgestellten Flächengewichtserhöhungen in Produktionsrichtung mit nochmaliger Darstellung der Spuren zur Einstellung/Messung des Flächengewichts,
4 in Draufsicht eine Darstellung eines differenzierten Flächengewichtsprofils über die Länge und Breite einer Pressgutmatte mit einem Schnitt ähnlich zu 1 und einem Schnitt durch eine Flächengewichtserhöhung über die gesamte Breite der Pressgutmatte mit Darstellung der Kreuzungspunkte gleichzeitiger Darstellung von zwei Flächengewichtsprofilen über die Breite in einem Koordinatensystem,
5 eine Schnitt in der Länge der Pressgutmatte nach 4 mit einer zugehörigen graphischen Darstellung des Flächengewichtsprofils in der Längserstreckung,
6 eine Darstellung eines Plattenstranges bzw. einer Werkstoffplatte nach dem ersten Aufteilschnitt mit möglichen Bohrlöchern für ein Seitenteil eines regalartigen Mitnahmemöbels mit eingezeichneten Schnittlinien in Längsrichtung und
7 die Darstellung der Problematik bzw. der Biegemomente an Wälzkörpern einer kontinuierlich arbeitenden Presse bei fleckenartigen Flächengewichtserhöhungen gegenüber gleichmäßigen Flächengewichtserhöhungen über die Breite in Schnitt- und Draufsicht.
In den 1 und 2 wird eine Anlage gemäß der Erfindung in schematischer Ansicht beginnend mit einer Streuvorrichtung 8 über einem endlosen Formband 15 und einer nachfolgenden kontinuierlich arbeitender Presse 1 dargestellt. Im üblichen Produktionsablauf streut die Streuvorrichtung 8 das ankommende Streugut 35 auf das endlose Formband 15 eine Pressgutmatte 2 ab. Je nach Definition kann die Streuvorrichtung 8 dabei auch einen Streugutbunker (nicht dargestellt) umfassen, wobei die Zuführung von Streugut 35 und dessen Behandlung nicht Gegenstand vorliegender Anmeldung sind. Üblicherweise finden sich in einer Streuvorrichtung 8 Einstellvorrichtungen 5, 26, 36 für das Flächengewicht der Pressgutmatte 2. Nach 1 ist dabei die Einstellvorrichtung 5 unterhalb dem Formband 15 angeordnet und die Einstellvorrichtung 26 oberhalb der gestreuten Pressgutmatte 2. Je nach Anwendungsfall und Ausführung können die Einstellvorrichtungen 5 und 26 zusammenarbeiten, getrennt arbeiten oder abwechselnd zur Anwendung kommen. Hinsichtlich der Möglichkeiten in einer Streuvorrichtung 8 das zu streuende Flächengewicht einer Pressgutmatte 2 einzustellen wird grundsätzlich auf den Stand der Technik verwiesen. Beispielhaft kann als Einstellvorrichtung 26 eine Walze mit Zähnen oder Stiften und/oder eine Absaugvorrichtung zur Wegnahme von Fasern oder Spänen von der Oberfläche der Pressgutmatte 2 bis zu einer Tiefe von 0 bis 60 mm angeordnet sein, die ggf. über die Breite 11 der Pressgutmatte 2 abschnittsweise justierbar ausgeführt sind. Die Einstellvorrichtung 5 kann durch abschnittsweise über die Breite 11 angeordnete Hubvorrichtungen (nicht dargestellt) verwirklicht sein. Dabei wirken die Hubvorrichtungen derart, dass bei Anheben einer Hubvorrichtung je Spur 27 gegen das Formband 15 weniger Material in der auslaufenden Pressgutmatte 2 verbleibt, dementsprechend das Flächengewicht niedriger ist und wohingegen bei einer Absenkung einer Hubvorrichtung mehr Material entsprechend einem höheren Flächengewicht in der Pressgutmatte 2 je Spur 10 verbleibt. Üblicherweise weisen die Hubvorrichtungen gegenüber dem Formband 15 Wälzlager ähnliche Elemente oder Rollen auf. Die Einstellvorrichtung 36 ist in Produktionsrichtung 13 vor der Einstellvorrichtung 26 angeordnet. Bei einigen Produktionsprozessen kann es notwendig sein, in Produktionsrichtung 13 gesehen, vor einer Material aus der Pressgutmatte 2 abnehmenden Einstellvorrichtung 26 eine weitere Einstellvorrichtung 36 anzuordnen. Die Einstellvorrichtung 36, beispielsweise eine quer liegende Druckwalze, glättet üblicherweise die Oberfläche der Pressgutmatte 2 und kann aber für vorgegebene Zeitabschnitte auch dazu gedacht sein die Pressgutmatte 2 stärker zu verdichten. In der Folge entnimmt eine nachfolgende Einstellvorrichtung 26, die in ihren Einstellungen konstant bleibt, in diesem Abschnitt der Pressgutmatte 2 weniger Material, was zu einem höheren Flächengewicht in diesem Abschnitt führt. Vorzugsweise ist die Einstellvorrichtung 36 auch über die Breite 11 einstellbar, entsprechend der Spuren 27. In vorteilhafter Weise lassen sich diese für eine optimale Einstellung der Flächengewichtsprofile 10, 12 die Einstellvorrichtungen 5, 26, 36, auch in anderen Ausführungsformen, kombinieren.
Nachfolgend zur Streuvorrichtung 8 (oder auch darin integriert, aber immer noch in Produktionsrichtung 13 nach den Einstellvorrichtungen 5, 26) folgt nun eine Messvorrichtung 7, die in der Lage ist, das Flächengewicht oder die Dichte der Pressgutmatte 2 in ausreichender Qualität festzustellen. Diese Messvorrichtung 7 ist verbunden mit zumindest einer Steuer- und Regelvorrichtung 28. Dabei steuert die Steuerung der Steuer- und Regelvorrichtung 28 die entsprechenden Vorgaben des Bedieners ein, während die Regelung der Steuer- und Regelvorrichtung 28 aus der Führungsgröße des Bedieners und aus den je Spur 27 ermittelten Istwerten Stellwerte errechnet und entsprechend zumindest eine Einstellvorrichtung 5, 26, 36 je Spur 27 oder über mehrere Spuren 27 nachstellt. Entscheidend ist, dass die Einstellvorrichtungen 5, 26 einen maximalen Abstand von 5 m zur Messvorrichtung 7 aufweisen, um die Regelstrecke möglichst kurz zu halten. Vorzugsweise sollte ein Abstand von unter 1,5 m, bezogen auf die Länge der Pressgutmatte 2, angestrebt werden. Die Messvorrichtung 7 sollte in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel so ausgeführt sein, dass die Messungen abschnittsweise über die Breite 11 der Pressgutmatte 2 in Spuren 27, vorzugsweise kontinuierlich, durchführbar sind. Die Steuer- und Regelvorrichtung 28 verarbeitet in dieser Ausführungsform dann jede einzelne Spur 27 für sich getrennt bei der Regelung des Flächengewichtsprofils 12 über die Breite 11 der Pressgutmatte 2 und gibt die Stellwerte an die entsprechende Spur bzw. den entsprechenden Abschnitt der Einstellvorrichtungen 5, 26 weiter. Die Messvorrichtung 7 besteht vorzugsweise aus zumindest einem Röntgenstrahler und/oder Gammastrahler mit entsprechendem Empfänger und Auswertelektronik.
Je nach Anwendungsfall kann die erstellte Pressgutmatte 2 in einer Vorpresse 22 eine Vorverdichtung und ggf. noch andere Vorbehandlungen (beispielsweise Bedampfung, Befeuchtung) vor dem Einlauf in die Presse 1 erfahren. Kurz vor der Presse 1 findet sich üblicherweise ein Abwurfschacht 16, in den minderwertige Pressgutmatten 2 mittels einer reversierbaren Übergabenase 17 abgeworfen können. In der Regel findet sich danach in Produktionsrichtung 13 ein Zwischenförderer 18 der optimal dafür ausgerichtet ist die Pressgutmatte 2 an die kontinuierlich arbeitende Presse 1 zu übergeben. Die kontinuierlich arbeitende Presse 1 verpresst schließlich, meist unter Temperatureinfluss, die Pressgutmatte 2 zu einem Plattenstrang 23, der am Ende der Presse 1 ausgehärtet austritt und von einer Dickenmessvorrichtung 19 gemessen wird. Die Presse 1 ist vorzugsweise als Doppelbandpresse ausgeführt, wobei die Stahlbänder 3 um Umlenktrommeln 24 geführt sind und gegenüberliegend in einem Pressenrahmen 21 und über darin abgestützte Heizplatten 20 einen Pressspalt bilden. Auf die genauen Ausführungsformen von kontinuierlich arbeitenden Pressen wird auf den Stand der Technik verwiesen. Es ist auch denkbar, dass hier eine Taktpresse zur Anwendung kommt. In diesem Fall wird die Pressgutmatte 2 vorab entsprechend aufgeteilt.
Die 3 und 4 zeigen eine Draufsicht einer Pressgutmatte 2 mit Darstellung einer beispielhaften Flächengewichtsverteilung längs und/oder quer zur Produktionsrichtung 13. 3 zeigt vier Flächengewichtserhöhungen 6 in Produktionsrichtung. Dabei ist die Abfolge der Spuren 27 rechts bildhaft dargestellt, in denen über die Breite 11 der Pressgutmatte 2 unterschiedliche Flächengewichte in den Spuren S1 bis Sn eingestellt werden können. Im Beispiel weist demgemäß S1, S5, S8 und S12 eine Flächengewichtserhöhung 6 auf. Dadurch ergibt sich ein Flächengewichtsprofil 12 quer zur Produktionsrichtung wie in 4 dargestellt. 4 zeigt nun im Detail eine Einsteuerung eines Flächengewichtsprofils 12 quer zur Produktionsrichtung 13 und zusätzlichen eines Flächengewichtsprofils 10 in Produktionsrichtung 13. Die Schnitte in 4 sind entsprechend in Schnittansichten aber auch in Koordinatensystemen entsprechend abgebildet, wobei die Koordinatensystem entweder die absolute Breite 11 oder die Länge der Pressgutmatte 2 in Produktionsrichtung 13 in der Abszisse und das geschnittene Flächengewichtsprofil 10 oder 12 über die Ordinate auftragen. Dabei wurde Wert auf die Darstellung der entsprechenden Flächengewichtserhöhungen 6 und 9 gelegt. In 4 stellen die beiden Darstellungen am rechten Rand speziell die doppelte Flächengewichtsüberhöhung an den Kreuzungen 25 dar, die entweder, falls gewünscht vorhanden bleibt, oder entsprechend den Möglichkeiten der Erfindung auch vermieden werden kann. 5 ist besonders zu beachten, da die Darstellung des Längsschnittes im Koordinatensystem nicht nur die Produktionsrichtung abbildet, sondern natürlich auch über die Zeit betrachtet werden kann, wobei die Höhenverstellung der Einstellvorrichtungen 5, 26 in vorgegebenen Zeitabständen oder Wegabständen in Produktionsrichtung 13 erfolgt.
Zusammenfassend erkannt man die Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen daran, dass die Flächengewichtserhöhung 9 über die Spuren 27 so eingesteuert wird, dass sich über die Breite 11 betragsmäßig der gleiche Flächengewichtswert in der Pressgutmatte 2 einstellt und/oder die Spuren 27 mit weniger Flächengewicht den Spuren 27 mit höherem Flächengewicht angeglichen werden. Alternativ kann der Wert der Flächengewichtserhöhung 9 über die Breite 11 gleich eingestellt werden, wodurch sich die bereits beschriebenen Kreuzungen 25 ergeben. In bevorzugter Weise wird das Flächengewichtsprofil 12 und/oder das Flächengewichtsprofil 10 mittels einer Messvorrichtung 7 nach der Streuvorrichtung 8 gemessen und entsprechend der Vorgabe in der Streuvorrichtung 8 mittels der Einstellvorrichtungen 5, 26 geregelt werden. Es ist dem Fachmann an dieser Stelle verständlich, dass die Begriffe Steuerung und Regelung nicht im Detail ausgeführt werden müssen. Der Fachmann wird die notwendigen Schritte ergreifen, damit der ordnungsgemäße Verfahrensablauf garantiert ist, wobei grundsätzlich die Steuerung die Einstellung einer Führungsgröße betrifft, beispielsweise das Flächengewicht in jeder Spur und die Abstände zeitlich/Weg der quer angeordneten Flächengewichtserhöhungen 9, wobei die Regelung über den entstehenden Istwert der Pressgutmatte 2 an den Einstellvorrichtungen entsprechend nachstellt um ein optimales Ergebnis zu produzieren. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn zur Messung der Flächengewichtsprofile 10, 12 die Pressgutmatte 2 abschnittsweise in Spuren 27 über die Breite 11 mit Röntgen- oder Gammastrahlen durchstrahlt wird und/oder dass die Messung der Flächengewichtsprofile 10, 12 kontinuierlich erfolgt und/oder innerhalb von 5 Metern Länge der Pressgutmatte 2 nach den Einstellvorrichtungen 5, 26 gemessen wird.
Bei der Herstellung von mehrschichtigen Spanplatten oder orientiert gestreuten Platten wird die Entnahme des Streugutes 35 aus der Pressgutmatte 2 bevorzugt nach der Streuung einer Mittelschicht durchgeführt. Die Flächengewichtserhöhungen 9 quer zur Produktionsrichtung 13 in der Pressgutmatte 2 können über eine Weg-Zeit-Messung verfolgt werden und die hydraulischen Elemente in den Pressenrahmen 21 der Presse 1 zumindest gegen Ende der Presse 1, bevorzugt im Kalibrierbereich des Pressenstranges 23 entsprechend eingestellt werden. Hierzu dient auch eine Regelung bzw. Regelvorrichtung, die die Istdicke des Pressenstranges mittels der Dickenmessvorrichtung, bevorzugt in Spuren über die Breite misst und entsprechende Korrekturwerte an die hydraulischen Elemente in der Presse 1 weitergibt. Für die Spuren 27 und für die Flächengewichtserhöhungen 6 gilt bevorzugt, dass diese in 100 bis 200 mm Abständen eingesteuert werden können.
Es ist vorteilhaft für den weiteren Betriebsablauf, wenn nach der Presse 1 die Orte der Flächengewichtserhöhungen 9 am Plattenstrang 23 markiert werden. In 6 ist hierzu ein beispielhaftes Aufteilmuster einer Pressgutmatte 2 bzw. eines verpressten Plattenstranges 23 dargestellt. Es ergibt sich eine große Werkstoffplatte 33 nach dem ersten Aufteilschnitt. Dieser erfolgt an der quer liegenden Aufteillinie 32 und entspricht möglichst genau der Mitte einer Flächengewichtserhöhung 9 an der Pressgutmatte 2. In der Endfertigung wird nun, meist nach einer gewissen Abkühlzeit, an den Aufteillinien 32 längs die große Werkstoffplatte 33 aufgeteilt. Wird nun beispielsweise für Mitnahmemöbel ein Bohrungsraster 34 benötigt, so sollten die Aufteilschnitte 32 längs entsprechend in der Mitte der Flächengewichtserhöhungen 6 der Pressgutmatte 2 angeordnet sein. Die Bohrungen gemäß dem Bohrungsraster 34 finden dann randnah statt und liegen ebenfalls noch im Bereich der Flächengewichtserhöhungen 6. Damit ist es möglich große Seitenwände eines Schrankes eines Mitnahmemöbels anzufertigen, die weitestgehend ein geringes Flächengewicht aufweisen, aber an den Beschlagstellen bzw. dem Bohrungsraster 34 eine hohe Dichte aufweisen um für genügend Stabilität für Beschläge, Verbindungsschrauben oder für die Einleitung der Gewichtskraft des Schrankes in den Boden zu sorgen. Es kann gewünscht sein, an den Schnitten der Aufteillinien 32 längs und quer eine doppelte Überstreuung der Kreuzungen der Flächengewichtserhöhungen 6 und 9 zuzulassen, um hier einen besonderen Kantenschutz in der später aufgeteilten Werkstoffplatte zu erhalten.
Abschließend stellt 7 noch die problematischen Biegemomente bzw. die Kraftvektoren 30 an zwei unterschiedlich gestreuten bzw. hergestellten Pressgutmatten 2 dar. Links ist eine fleckenähnliche Überstreuung der Pressgutmatte 2, also eine lokale Dichteerhöhung 31, vorhanden, die sich dergestalt auswirkt, dass ein großer Kraftvektor an einem speziellen Bereich des Wälzkörpers 29 in der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 einwirkt. Beispielhaft ist hier das Anlaufen des Wälzkörpers auf die lokale Dichteerhöhung 31 und von der lokalen Dichteerhöhung 31 weg dargstellt. Dagegen weist im rechten Beispiel eine gleichmäßige Querstreuung bzw. eine Flächengewichtserhöhung 9 über die Breite zwar auch höhere Kraftvektoren in oder entgegen der Produktionsrichtung auf, aber diese sind gleich über die Breite der Pressgutmatte 2 bzw. die Länge des Wälzkörpers 29 verteilt. Auf die notwendigen Darstellung der Stahlbänder 3 zwischen den Wälzkörpern 29 und der Pressgutmatte 2 wurde zwecks der Klarheit verzichtet.
Die Mittel, mit denen die Dichte einer gestreuten Pressgutmatte verändert werden können sind nicht weiter in dieser Anmeldung dargestellt, da diese bereits einen hinreichend bekannten Stand der Technik darstellen. Es sei nochmals darauf verwiesen, dass die Lehre der Erfindung darin besteht, dass man entweder die gesamte Einstellvorrichtung 5 und/oder Einstellvorrichtung 26 kurzzeitig in der Höhe verstellt um ein Flächengewichtsprofil 10 mit quer zur Produktionsrichtung angeordneten Flächengewichtserhöhungen zu erhalten. Um Kreuzungen 25 ggf. zu vermeiden werden synchron nur die Spuren 27 höhenverstellt, die nicht bereits eine Flächengewichtserhöhung längs eingerichtet haben. Vorzugsweise dient die Anlage zur Durchführung des Verfahrens, kann aber auch eigenständig betrieben werden.

1: Presse
2: Pressgutmatte
3: Stahlbänder
4: Umlenktrommel
5: Einstellvorrichtung unten
6: Flächengewichtserhöhung in Produktionsrichtung
7: Messvorrichtung
8: Streuvorrichtung
9: Flächengewichtserhöhung quer zur Produktionsrichtung
10: Flächengewichtsprofil in Produktionsrichtung
11: Breite
12: Flächengewichtsprofil quer zur Produktionsrichtung
13: Produktionsrichtung
14: Pressspalt
15: Formband
16: Abwurfschacht
17: Übergabenase (reversierbar)
18: Zwischenförderer
19: Dickenmessvorrichtung
20: Heizplatten
21: Pressenrahmen
22: Vorpresse
23: Plattenstrang
24: Umlenktrommel
25: Kreuzung
26: Einstellvorrichtung oben
27: Spuren
28: Steuer- und Regelvorrichtung
29: Wälzkörper
30: Kraftvektoren
31: lokale Dichteerhöhung
32: Aufteillinien
33: Werkstoffplatte nach erstem Aufteilschnitt
34: Bohrungsraster
35: Streugut
36: Einstellvorrichtung oben

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2005046950 A1 [0004, 0006, 0007, 0009]

Claims

Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten, wie Span, Schnitzel-, Faser- oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten sowie Kunststoffplatten, mit einer kontinuierlich arbeitenden Presse (1), die als Doppelbandpresse mit zwei den Pressdruck übertragenden, flexiblen endlosen Stahlbändern (3) ausgeführt ist, welche über Umlenktrommeln (4) geführt sind und sich über umlaufende Wälzkörper (29) von Heizplatten (20) abstützen und einen Pressspalt bilden, in dem eine auf einem Formband (15) durch zumindest eine Streuvorrichtung (8) Streugut (35) gestreute Pressgutmatte (2) mittels Druck und Wärme zu einem aufteilbaren Plattenstrang (23) ausgehärtet wird, gekennzeichnet durch die Verwendung folgender Verfahrensschritte: 1.1 Streuung zumindest einer gleichmäßigen Schicht einer Pressgutmatte (2) mit zumindest einer Streuvorrichtung (8) auf einem zur Presse (1) führenden Formband (15), 1.2 Einstellung zumindest einer Flächengewichtserhöhung (6) längs zur Produktionsrichtung (13) zur Herstellung eines differenzierten Flächengewichtsprofils (12) quer zur Produktionsrichtung (13) durch Entnahme von Streugut (35) in zumindest einer Spur (27) aus der bisher gestreuten Pressgutmatte (2) mittels zumindest einer Einstellvorrichtung (5, 26, 36) und 1.3 Einsteuerung von beabstandeten Flächengewichtserhöhungen (9) quer zur Produktionsrichtung (13) zur Herstellung eines differenzierten Flächengewichtsprofils (10) parallel zur Produktionsrichtung (13) durch eine Verringerung der Entnahme von Streugut (35) in zumindest einer Spur (27) aus der bisher gestreuten Pressgutmatte (2) mittels zumindest einer Einstellvorrichtung (5, 26, 36).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächengewichtserhöhung (9) über die Spuren (27) so eingesteuert wird, dass sich über die Breite (11) betragsmäßig der gleiche Flächengewichtswert in der Pressgutmatte (2) einstellt und/oder die Spuren (27) mit weniger Flächengewicht den Spuren (27) mit höherem Flächengewicht angeglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Flächengewichtserhöhung (9) über die Breite (11) gleich ist.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewichtsprofil (12) und/oder das Flächengewichtsprofil (10) mittels einer Messvorrichtung (7) nach der Streuvorrichtung (8) gemessen und entsprechend der Vorgabe in der Streuvorrichtung (8) mittels der Einstellvorrichtungen (5, 26, 36) geregelt werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Flächengewichtsprofile (10, 12) die Pressgutmatte (2) abschnittsweise in Spuren (27) über die Breite (11) mit Röntgen- oder Gammastrahlen durchstrahlt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Flächengewichtsprofile (10, 12) kontinuierlich erfolgt und/oder innerhalb von 5 Metern Länge der Pressgutmatte (2) nach den Einstellvorrichtungen (5, 26, 36) gemessen wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung von mehrschichtigen Spanplatten oder orientiert gestreuten Platten die Entnahme des Streugutes (35) aus der Pressgutmatte (2) nach der Streuung einer Mittelschicht durchgeführt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächengewichtserhöhungen (9) quer zur Produktionsrichtung (13) in der Pressgutmatte (2) über eine Weg-Zeit-Messung verfolgt werden und die hydraulischen Elemente in den Pressenrahmen (21) der Presse (1) zumindest gegen Ende der Presse (1) entsprechend eingestellt werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Presse (1) die Orte der Flächengewichtserhöhungen (9) am Plattenstrang (23) markiert werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächengewichtserhöhungen (6) in 100 bis 200 mm Abständen eingesteuert werden können.
Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, wie Span, Schnitzel-, Faser- oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten sowie Kunststoffplatten, mit einer kontinuierlich arbeitenden Presse (1) und zumindest einer Streuvorrichtung (8) zur Erstellung einer gestreute Pressgutmatte (2), dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der notwendigen Flächengewichtserhöhungen (6, 9) der Flächengewichtsprofile (10, 12) und zur Nachregelung der Istwerte der Flächengewichtsprofile (10, 12) eine Steuer- und Regelvorrichtung (28) mit einer zugehörigen Messvorrichtung (7) angeordnet ist, wobei die Steuer- und Regelvorrichtung (32) bezogen auf die Spuren (27) zur Einstellung der Stellgrößen mit den Einstellvorrichtungen (5, 26, 36) in der Streuvorrichtung (8) verbunden ist.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Messvorrichtung (7) eine Durchstrahlungsvorrichtung, vorzugsweise einer Röntgen- oder Gammastrahlvorrichtung, mit entsprechender Empfangsanordnung und Auswerteelektronik angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von geschichteten Span- oder OSB-Platten mit mehreren Streuvorrichtungen (8) für verschiedenen Schichten nur in oder nach der Streuvorrichtung (8) für die Mittelschichten Einstellvorrichtungen (5, 26, 36) angeordnet sind.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spur (27) eine Breite von 100 bis 200 mm aufweist.