DE102017111178A1

DE102017111178A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Matte sowie Anlage zum Herstellen von Werkstoffplatte

Info

Publication number: DE102017111178A1
Application number: DE102017111178.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bucher; Werner Schneider; Johannes Eckert
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2018-11-22
Also published as: WO2018215405A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Matte (1) auf einem Transportband (2), bevorzugt bestehend aus Spänen, Fasern und/oder Schnitzeln aus Biomasse ggf. mit Beimischung von Bindemittel und/oder Kunststoffen, im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, umfassend: Zumindest eine Streueinrichtung (3) zum Streuen einer Matte (1) aus einem Material (14) auf ein Transportband (2); zumindest eine Abtrageinheit (4) zum Abtragen von Material von der Matte (1) und Nivellieren der Matte (1), wobei das abgetragene Material über einen Absaugkanal abgesaugt wird, und eine erste Messeinrichtung (6, 9) zur Ermittlung zumindest eines ersten Messwertes der Matte (1). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine zweite Messeinrichtung (6, 9) zur Ermittlung von zumindest einem zweiten Messwerte der Matte (1) angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein verfahren zum Herstellen einer Matte sowie eine Anlage zum Herstellen von werkstoffplatten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Matte sowie eine Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten.
Bei der Herstellung von Werkstoffplatten aus streufähigen Materialien wird ein Material, meist ein Gemisch aus Partikeln oder faserigen Stoffen und einem Bindemittel, zu einer Streugutmatte auf einem Form- oder Transportband gestreut, wobei die Streugutmatte anschließend ggf. einer nötigen Vorbehandlung und schließlich einer Verpressung zugeführt wird. Die Verpressung kann dabei kontinuierlich oder diskontinuierlich mittels Druck und Wärme erfolgen. In der Regel handelt es sich dabei um Span-, Faser- oder OSB-Platten. Die Streuung erfolgt je nach Bedarf in einer oder mehreren Lagen, wobei die Notwendigkeit für mehrere Lagen üblicherweise bei der Herstellung dickerer Platten auftritt. Aber auch bei der Dünnplattenherstellung können unterschiedliche Lagen gewünscht sein, besonders wenn speziell differenzierte Anforderungen zwischen der Mittelschicht und den Deckschichten bestehen sollen.
Es hat sich in den letzten Jahren herauskristallisiert, dass mehrere wesentliche Faktoren den Kubikmeterpreis einer Werkstoffplatte definieren, auf die der jeweilige Produzent wenig bis gar keinen Einfluss hat: Dies wären die Energiekosten (Strom, Öl, Gas), Materialkosten (Holz und Leim) und Anlagenkosten (Maschinen, Personal). Ein Werkstoffplattenhersteller muss, um am Markt zu bestehen, die steigenden Energiekosten und die steigenden Materialkosten möglichst durch günstigen Einkauf niedrig halten. Auch beim Leim ist der Werkstoffplattenproduzent in der Regel von wenigen Leimherstellern abhängig, die ähnliche Preise verlangen. Durch den steigenden Rohstoffbedarf auf dem Weltmarkt im Allgemeinen und den für Holz im Einzelnen werden auch diese Rohstoffkosten immer teurer. Die Produzenten sind nun gezwungen, bei möglichst gleich bleibenden Kosten für den Kunden den Produktionsprozess kostengünstiger zu gestalten.
Nebenbei sind die Werkstoffplattenhersteller mit ihren Anlagen aus wirtschaftlichen Gründen gezwungen, nicht nur bei den Anlagenkosten und während des Betriebes möglichst viele Einsparungsmöglichkeiten auszuschöpfen, sondern auch einen möglichst flexible und hochwertige Produktionsmöglichkeiten anzubieten, um ihre Herstellungsanlage voll auszulasten und möglichst einen 24-Stunden/7-Tage Betrieb sicherzustellen. All dies bedingt, dass eine Großanlage heutzutage in folgenden Kernpunkten eine hohe Flexibilität aufweisen muss, um langfristig mit Aufträgen ausgelastet zu sein: - Verarbeitung einer möglichst großen Bandbreite an Rohstoffen, möglichst aus dem direkten Umfeld der Anlage (Holz, Abfälle....), - Herstellung von Kleinchargen, Nischenprodukten und vom Kunden gewünschte spezielle Dichteprofile und damit einhergehend eine schnelle und problemlose Online-Umstellung der Produktpalette, - Sicherstellung einer optimalen Flächengewichtsverteilung über Länge und Breite des Produktes und - eine optimale Dickentoleranz zur Vermeidung von unnötigem Abschliff in der Endfertigung.
Das in der Industrie derzeit machbare hinsichtlich einer optimalen Flächengewichtsverteilung bei mechanischen Streuköpfen und der Herstellung von dünnen MDF-Platten einer Dicke von 3 mm liegt im unteren einstelligen Prozentbereich. Bei der Herstellung von 8 mm dicken Fußbodenpanelen ergibt sich eine Abweichung der Flächengewichtsverteilung über die Plattenbreite von +/- 2,5%. Bei der Standartproduktion von 16 mm dicken MDF- Platten verbessert sich das Ergebnis auf +/- 2,0%. Diese erhobenen Daten sind bezogen auf 100 mm x 100 mm Proben, das entspricht einem Rastermaß für eine wirtschaftlich betreibbare Messvorrichtung für die Dichte bzw. des relativen Flächengewichts über die Breite einer Pressgutmatte. Die Abweichungen finden sich also im unteren Punktebereich, aber es muss hierzu festgehalten werden, dass bei einer Abweichung von 2 bis 3,5% eine Schwankungsbreite von etwa 7% vorliegt, die jedem Anlagenbetreiber und - hersteller ein Antrieb sein muss, diese Schwankungsbreite zu minimieren. Es ergeben sich auch signifikante Probleme aufgrund der Schwankungsbreite im Tagesgeschäft, denn bei einem Ausschlag nach oben wird zu viel Material gestreut, dass zwar grundsätzlich ohne weiteres verpresst werden kann, aber bei einer Tagesleistung von fast 2000 m³ Werkstoffplatten ergibt sich ein quasi Verlust von 60 m³ verpresstem Material je Tag im absoluten Extremfall. Umgerechnet auf zu streuendes Pressgut vor der Verpressung ergeben sich je Tag 420 m³ rieselfähiges Material, das unnütz verarbeitet wird. Dabei sind nicht nur die Materialkosten an sich wesentlich, aber die Anlage- und Verarbeitungskosten von Holzmaterial zu streubaren Spänen beinhaltet neben der sehr teuren Trocknung (Energieaufwand) auch die Verwendung von teurem Leim. Nebenbei erhält der Käufer der produzierten Werkstoffplatten Material zu hoher Dichte, was später in der Logistik oder im Verkauf unter Umständen Probleme bereiten kann.
Aus der DE 10 2008 027 708 A1 ist bereits bekannt, dass zur Messung des Istwertes des Flächengewichtsprofil, und somit des relativen Flächengewichtes, einer Pressgutmatte eine Messvorrichtung zwischen der Streuvorrichtung und der Presse angeordnet ist, dass eine Regelvorrichtung zum Vergleich des Istwerts vom Sollwert des Flächengewichtsprofils und zur Ermittlung von Stellgrößen an zumindest einer Einstellvorrichtung innerhalb der Streuvorrichtung angeordnet ist und dass die Messvorrichtung und zumindest eine Einstellvorrichtung innerhalb eines Abstandes bezogen auf die Länge der Pressgutmatte von weniger als 5 m angeordnet sind. Aus der DE 10 2008 030 417 oder der DE 10 2013 002 259 A1 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, bei welcher nach einer Vorverdichtung der Pressgutmatte eine Einstellvorrichtung für das Flächengewicht mittels einer Abtrageinheit und eine Messeinrichtung zur Bestimmung des Flächengewichtes oder der Dichte der Pressgutmatte angeordnet ist.
Aus der DE 10 2011 016 343 B4 ist weiterhin ein Verfahren zur Einstellung des Flächengewichtes von ein auf ein Förderband aufgestreuten Schüttgutmatte bekannt, wobei das Flächengewicht der Schüttmatte wiederum von einer eigenständigen Vorrichtung vor einer Abtragwalze gemessen wird.
Es hat sich bei den Messvorrichtungen, welche eine Strahlungsquelle nutzen und zur Bestimmung des Flächengewichtes eingesetzt werden, als nachteilig erwiesen, dass diese eine große Messempfindlichkeit gegenüber Verunreinigungen, beispielweise Ruß oder Schwermetalle aus der Verbrennung, Feuchteschwankungen des Ausgangsmaterials oder unterschiedliches Ausgangsmaterial haben. Hierdurch kann es zu nicht notwendigen Korrekturen innerhalb des Steuer- oder Regelkreises kommen, so dass vermehrt Materialausschuss erzeugt wird. Auf das relative Flächengewicht bezogen würden sich diese Einflüsse herausmitteln, da das Material meist homogen durch solche Einflüsse ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Ausschuss an Material zu minimieren.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine Matte mit gleichen Eigenschaften zu erzeugen unabhängig von den Schwankungen in den vorgelagerten Prozessen.
Als eine Lösung wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer Matte auf einem Transportband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten angegeben, wobei die Matte bevorzugt aus Spänen, Fasern und/oder Schnitzeln aus Biomasse ggf. mit Beimischung von Bindemittel und/oder Kunststoffen besteht, und wobei die Vorrichtung umfasst: zumindest eine Streueinrichtung zum Streuen einer Matte aus einem Material auf ein Transportband; zumindest eine Abtrageinheit zum Abtragen von Material von der Matte und/oder Nivellieren der Matte, wobei das abgetragene Material über einen Absaugkanal abgesaugt wird, und eine erste Messeinrichtung zur Ermittlung zumindest eines ersten Messwertes der Matte. Die Erfindung zeichnet aus, dass eine zweite Messeinrichtung zur Ermittlung von zumindest einem zweiten Messwerte der Matte angeordnet ist.
Vorzugsweise ist eine Messeinrichtung zur Bestimmung der relativen Streuverteilung der Matte quer zur Produktionsrichtung und die weitere Messeinrichtung zur Bestimmung des absoluten Flächengewichtes der Matte angeordnet.
Durch das Anordnen von zwei Messeinrichtungen zum Messen von Messwerten der Matte ist es nun möglich Schwankungen im Produktionsprozess zu eliminieren und ein gewünschtes Profil bzw. einem gewünschten Profil der Pressgutmatte ohne Abstriche beim absoluten Flächengewicht der Matte zu ermöglichen.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet aus, dass die erste Messeinrichtung eine Durchstrahleinrichtung ist, umfassend eine Strahlungsquelle und einen Sensor. Die Strahlungsquelle ist bevorzugt eine Röntgenstrahlungsquelle oder eine Gammastrahlungsquelle. Die Durchstrahleinrichtung eignet sich besonders zur Bestimmung der Streudichte bzw. des relativen Flächengewichtes der Matte quer zur Produktionsrichtung. Insbesondere kann mit einer Durchstrahleinrichtung die Messung des relativen Flächengewichtes in Spuren ermöglicht werden. Das relative Flächengewicht gibt an wie viel Material in einer Spur im Verhältnis zum Material in einer anderen Spur angeordnet ist und ist ein Maß für die Gewichtsverteilung. So können beispielsweise in der Matte Spuren mit mehr Material an Stellen vorhanden sein, an welchen später Befestigungsmittel eingebracht werden.
Alternativ oder in Kombination ist die zweite Messeinrichtung eine mechanische Flächengewichtswaage. Die Flächengewichtswaage ermöglicht in einfacher Weise die Messung des absoluten Flächengewichtes. Das absolute Flächengewicht über die gesamte Breite ist ebenfalls ein wichtiger Messwert, um die Eignung der hergestellten Platte für bestimmte Anwendungszwecke zu überprüfen.
Vorzugsweise ist die erste Messeinrichtung und anschließend die zweite Messeinrichtung angeordnet oder umgekehrt. Es wird bevorzugt zuerst das relative Flächengewicht und anschließend das absolute Flächengewicht ermittelt. Hierdurch wird zunächst das entsprechende Profil eingestellt und anschließen das Gesamtgewicht der Matte entsprechend ausgerichtet. Sollte das Gesamtgewicht zu gering sein, so kann durch das gleichmäßige Aufstreuen von mehr Material bzw. einer Höhenverstellung der Abtrageinheit der gewünschte Wert an absolutem Flächengewicht erzielt werden.
Eine alternative Ausführungsform zeichnet aus, dass die Abtrageinheit zumindest eine Abtragwalze, bevorzugt mehrere über die Breite quer zur Produktionsrichtung verlaufend angeordnete Abtragwalzen, und weiter bevorzugt ein oder mehrere Stelltische, welche unterhalb der Abtragwalze unter dem Transportband zum Anheben der Matte angeordnet sind, umfasst. Durch das Anordnen von mehreren Abtragwalzen können in der Matte Spuren erzeugt werden bzw. lokale Schwankungen in der Streuung der Matte gezielt abgetragen werden. Entsprechend können die Stelltische mit der gleichen Breite der Abtragwalzen ausgebildet sein, so dass jeder Abtragwalze ein Stelltisch zugeordnet werden kann. Durch die Stelltische unterhalb des Transportbandes kann die Matte angehoben werden und so eine verbesserte Abtragung mit der dem Stelltisch gegenüberliegenden Abtragwalze erzielt werden. Zudem kann die Entnahmetiefe innerhalb der Matte erhöht werden.
Bevorzugt sind die Abtragwalzen und/oder die Stelltische einzeln ansteuerbar und/oder die Abtragwalze und/oder die Stelltische einzeln höhenverstellbar ausgeführt. Hierdurch können in der Matte Spuren erzeugt werden bzw. lokale Schwankungen gezielt abgetragen werden und insbesondere ein relatives Flächengewicht eingestellt werden.
Alternativ oder in Kombination ist der Abstand zwischen der ersten Messeinrichtung und zweiten Messeinrichtung geringer 5m, bevorzugt geringer 3m, besonders bevorzugt geringer 2m. Eine kurze Distanz zwischen den beiden Messeinrichtungen ermöglicht eine kurze Regelzeit. Aber auch größere Distanzen geringer 15m sind noch möglich für eine effektive Regelung oder Steuerung.
Bevorzugt ist der Abstand der am nächsten zur Abtrageinheit angeordneten Messeinrichtungen zur Abtrageinheit geringer 10m, bevorzugt geringer 7m, besonders bevorzugt geringer 5m, höchst bevorzugt geringer 3m. Durch die geringe Regelstrecke zwischen Abtrageinheit und Messeinrichtung kann zügig auf Schwankungen eingegangen werden und das Profil und das absolute Flächengewicht der Matte den Gegebenheiten angepasst werden.
Vorzugsweise ist eine Steuereinheit zum Steuern oder Regeln des Eintrages an Material in die Streustation und/oder der Abtrageinheit und/oder der Abtragwalzen in Abhängigkeit von den Messwerten der ersten Messeinrichtung und der zweiten Messeinrichtung angeordnet. Die erzielten Messwerte der ersten und zweiten Messeinrichtung können mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden und bei Abweichungen entsprechend reagiert werden. So kann es beispielsweise auf Grund der Beimischung einer anderen Art mit einer leicht anderen Dichte zum Material ein erhöhtes absolutes Flächengewicht gemessen werden, so dass nun entweder mehr Material mittels der Abtrageinheit abgetragen werden sollte oder weniger Material der Streueinrichtung zugeführt wird.
Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht in einer Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, umfassend eine Vorrichtung wie vorstehend ausgeführt und eine Presse, bevorzugt kontinuierlich arbeitende Presse, zum Verpressen der gestreuten Matte zu einer Werkstoffplatte. In der Presse wird unter Druck und Wärme die gestreute Matte zu der gewünschten Werkstoffplatte mit dem gewünschten Profil und Flächengewicht verpresst.
Bevorzugt umfasst die Anlage weiter eine Vorpresse, welche zwischen der Streustation und der Presse angeordnet ist. Durch eine Vorpresse wird die Matte in einer ersten Stufe entlüftet und auf einen Sollwert komprimiert. Hierdurch wird das Einfahren der Matte in die Presse verbessert und beispielsweise Ausbläser aus der Matte können vermieden werden. Durch das Vorverdichten kann zudem das Abtragen und Nivellieren verbessert werden, dann nun mit einer geringen Bewegung der Abtragwalze oder des Stelltisches mehr Material entnommen werden kann. Insbesondere bei der Herstellung von Faserplatten ist die Abtrageinheit nach der Vorpresse angeordnet.
Weiter bevorzugt sind die erste Messeinrichtung und/oder die zweite Messeinrichtung in Produktionsrichtung vor oder nach der Vorpresse angeordnet. Insbesondere bei der Herstellung von Faserplatten sind zumindest eine, bevorzugt beide Messeinrichtungen nach der Vorpresse angeordnet, da dort die Matte eine deutlich geringere Höhe aufweist. Insbesondere ist auch die Abtrageinheit nach der Vorpresse angeordnet. Bei der Herstellung von Span und OSB-Platten kann eine Messeinrichtung in Form einer Flächengewichtswaage vor der Vorpresse und die weitere Messeinrichtung in Form einer Durchstrahleinheit nach der Presse angeordnet sein.
Noch eine weitere Lösung für die Aufgabe besteht in einem Verfahren zum Herstellen einer Matte, bevorzugt bestehend aus Spänen, Fasern und/oder Schnitzeln aus Biomasse ggf. mit Beimischung von Bindemittel und/oder Kunststoffen, auf einem Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, umfassend die Schritte: Streuen einer Matte auf ein Transportband mittels zumindest einer Streustation; Nivellieren unter Abtragung der Matte auf ein vorgegebenes Profil mittels einer Abtrageinheit; Messen eines ersten Parameters der Matte mit einer ersten Messeinrichtung; und Messen eines zweiten Parameters der Matte mit einer zweiten Messeinrichtung.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet aus, dass die Streuverteilung zuerst und anschließend das absolute Flächengewicht gemessen wird oder umgekehrt.
Alternativ wird der Materialeintrag in die Streustation und/oder die Abtrageinheit in Abhängigkeit von der Messung der ersten Messeinrichtung und zweiten Messeinrichtung und einem vorgegebenen Sollwert gesteuert oder geregelt. Die Matte kann somit auf die aktuellen Gegebenheiten, wie beispielsweise eine Änderung der Zusammensetzung des Materials, eingestellt werden um nach dem Verpressen der Matte die gewünschte Werkstoffplatte mit entsprechenden Profil und Flächengewicht zu erzielen.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung mit den Zeichnungen hervor.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 schematisch eine erfindungsgemäße Anlage in einer Seitenansicht und Draufsicht;
2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in einer Seitenansicht und einer Draufsicht;
3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;
4 eine Variante der Ausführungsform aus 3.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Anlage in einer Seitenansicht im oberen Bereich und einer entsprechenden Draufsicht von oben auf die Anlage im unteren Bereich der Figur dargestellt. Neben einer Presse 12 und einer Vorpresse 11 zum Verpressen einer gestreuten Matte 1 umfasst die Anlage eine Vorrichtung zum Erzeugen ebendieser Matte 1. Ein Material 14, welches beispielsweise Holzfasern oder Späne umfasst, wird einer Streueinrichtung 3 zugeführt, welches das Material 14 zu einer Matte 1, auch als Vlies bezeichnet, auf ein bevorzugt endlos umlaufendes Transportband 2 aufstreut. Angrenzend an die Streueinrichtung 3 ist eine Abtrageinheit 4 zum Abtragen von zu viel gestreutem Material 14 aus der Matte 1 oder zum Erzeugen von einem gewünschten Profil der Matte 1 quer zur Produktionsrichtung 13 angeordnet. Die Abtrageinheit 4 umfasst bevorzugt mehrere Abtragwalzen 5, welche quer zur Produktionsrichtung 13 nebeneinander angeordnet sind, wie dies in der Draufsicht in unteren Abschnitt der 1 gestrichelt dargestellt ist. Das abgetragene Material wird mittels eines Absaugkanals, welcher über den Abtragwalzen 5 angeordnet ist, abgesaugt und bevorzugt dem Streuprozess wieder als Material 14 zugeführt. Zur Bestimmung der Eingangshöhe der Matte 1 ist vor der Abtragwalze 4 ein Taster 16 angeordnet. Auf Grund der Höhe des Tasters 16 wird die Abtragwalze 4 auf eine Sollhöhe eingestellt. Jede der Abtragwalzen 4 ist separat ansteuerbar und höhenverstellbar, so dass diese mal tiefer und mal weniger tief in die Matte 1 eindringt und Material entnimmt. Zur Unterstützung können unterhalb der Abtragwalze 4 unter dem Transportband 2 bevorzugt mehrere Stelltische 15 angeordnet sein, welche die Matte 1 in Richtung der Abtragwalze 4 heben können, um so die Entnahme weiter zu erhöhen. Bevorzugt sind die Stelltische 15 mit einer Breite entsprechend der Abtragwalzen 4 ausgebildet. Die Abtragwalzen 4 können auch versetzt und in mehreren Reihen hintereinander in Produktionsrichtung 13 angeordnet sein.
Im weiteren Verlauf durchläuft die Matte 1 eine erste Messeinrichtung 6, welche in der vorliegenden Ausführungsform eine Strahlungsquelle 7 und einen Sensor 8 umfasst. Eine solche Messeinrichtung 6 kann insbesondere zur Bestimmung des relativen Flächengewichtes bzw. des Profil der Matte 1 quer zur Produktionsrichtung 13 genutzt werden. Die Strahlungsquelle 7, welche als ein Röntgenstrahler oder Gammastrahler ausgeführt sein kann, durchleuchtet die Matte 1, wobei der Sensor 8 die Reststrahlung detektiert und mittels einer Steuereinheit 10 ein Abbild des Profils der Matte 1 erstellen kann.
Im weiteren Verlauf ist vor der Vorpresse 11 eine zweite Messeinrichtung 9 angeordnet, welche zur Bestimmung eines weiteren Parameters der Matte 1 dient. Insbesondere kann die zweite Messeinrichtung 9 als eine Flächengewichtswaage zur Bestimmung des absoluten Flächengewichtes des Matte 1 ausgebildet sein. Alternativ kann die zweite Messeinrichtung 9 auch nach der Vorpresse 11 angeordnet sein. Nachdem die Matte 1 nun zumindest die Messeinrichtungen 6 und 9 durchlaufen hat, wird diese einer Presse 12, welche im vorliegenden Beispiel als eine kontinuierlich arbeitende Presse 12 ausgebildet ist, zugeführt und zu Werkstoffplatten wie Spanplatten, Faserplatten oder OSB-Platten verpresst.
Sowohl die erste Messeinrichtung 6 als auch die zweite Messeinrichtung 9 wie auch die Abtrageinheit 4 und deren Komponenten stehen in Wirkverbindung mit einer Steuereinheit 10. Mittels der Steuereinheit 10 kann ein bestimmtes Profil und Flächengewicht der Matte 1 vorgegeben und der Eintrag an Material 14 in die Streueinheit 3 entsprechend angepasst werden. Mittels der Abtrageinheit 4 kann nun das gewünschte Profil in der Matte 1 erzeugt werden bzw.die Matte 1 nivelliert werden. Über die erste Messeinrichtung 6 mit der Strahlungsquelle 7 kann ein Ist-Wert des Profil der Matte 1 detektiert werden und in der Steuereinheit 10 mit dem Soll-Wert oder dem Soll-Profil verglichen werden. Sollten sich Abweichungen im Profil ergeben haben, können beispielsweise die einzelnen Abtragwalzen 5 oder die Stelltische 15 entsprechend angesteuert und in Ihrer Höhe verändert werden, so dass mehr oder weniger Material aus einzelnen Spuren der Matte 1 entnommen wird und das entsprechende Profil eingestellt wird. Neben der ersten Messeinrichtung 6 liefert auch die zweite Messeinrichtung 9 einen weiteren Messwert, welcher beispielsweise das absolute Flächengewicht der Matte 1 ist. Auch hier kann der Messwert der Messeinrichtung 9 mit dem Soll-Wert verglichen werden und bei einer Abweichung der Eintrag an Material 14 und/oder Höhe des oberen Teils der Antrageinheit 4 über die Höhenverstellung 17 verändert werden, so dass über die gesamte Breite der Matte 1 gesehen diese mehr oder weniger Material abgetragen wird. Neben den bisher erläuterten Maßnahmen kann selbstverständlich auch die Geschwindigkeit des Transportbandes 2 oder der Materialaustrag aus der Streueinheit entsprechend gesteuert oder geregelt werden.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform der 1 dargestellt, welche sich in der Anordnung der Messeinrichtungen 6, 9 von der 1 unterscheidet. Nach der Abtrageinheit 4 erfolgt nun erst die Messung des absoluten Flächengewichtes mittels der Messeinrichtung 9, bevor die Matte 1 in der Vorpresse 11 vorverdichtet wird. Nach der Vorpresse 11 folgt die weitere Messeinrichtung 6, welche eine Strahlungsquelle 7 und den Sensor 8 umfasst, zur Bestimmung des Profils bzw. des relativen Flächengewichtes der Matte 1 quer zur Produktionsrichtung 13. Durch die zuvor erfolgte Vorverdichtung in der Vorpresse 11 kann sich das Profil der Matte 1 nochmals leicht verändern, da beispielsweise die Ränder von Erhöhungen in der Matte 1 durch das Verpressen leicht ausgewaschen werden. Somit kann durch die nachgeschaltete Messeinrichtung 6 mit der Strahlungsquelle 7 das Profil der Matte 1, besser bestimmt und durch die entsprechende Steuerung mittels der Steuereinheit 10 besser eingestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 3 dargestellt. Das Material 14 wird mittels mehrerer Streueinrichtungen 3 zu einer Matte 1 auf ein Transportband 2 ausgetragen, wobei sich das gestreute Material 14 in den einzelnen Streueinrichtungen 3 unterscheiden kann. So kann beispielsweise in den äußeren Streueinrichtungen 3, welche beispielsweise als Windtreukammern ausgeführt sein können, Feinmaterial zur Bildung einer Deckschicht gestreut und in den beiden mittleren Streueinrichtungen 3 gröberes Material 14 zur Bildung einer Mittelschicht gestreut werden. Bei der Herstellung einer Matte 1 für OSB-Platten können die einzelnen Streueinrichtungen 3 zum orientierten Streuen des Materials 14 mit verschiedenen Orientierungen ausgebildet sein.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform aus den 1 und 2 ist die Abtrageinheit 4 nun zwischen zwei Streueinrichtungen 3, hier zwischen den beiden mittleren Streueinrichtungen 3, angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Matte 1 nur in einer bestimmten Schicht modelliert bzw. nivelliert wird. Die äußeren Schichten der Matte 1 werden hierdurch nicht zerstört, so dass die Matte 1 nach ihrer Verpressung ohne Probleme beschichtet, lackiert oder laminiert werden kann. Nach der letzten Streustation 3 ist wieder eine erste Messeinrichtung 6 mit einer Strahlungsquelle 7 und eine zweite Messeinrichtung 9, wieder ausgeführt als Flächengewichtswaage, angeordnet. Die beiden Messeinrichtungen 6 und 9 erlauben die Ermittlung des relativen Flächengewichtes bzw. der Verteilung quer zur Produktionsrichtung 13 und des absoluten Flächengewichtes der Matte 1 bevor diese einer Presse 12 (nicht dargestellt) zugeführt wird. Aus den Messungen der beiden Messeinrichtungen 6, 9 kann ein Vergleich mit dem eingestellten Profil und Flächengewicht in einer Steuereinheit 10 erfolgen und entsprechend die Höhenverstellung 17 der Abtrageinheit 4 verändert werden zur Veränderung des absoluten Flächengewichtes oder die Höhenverstellung 18 der einzelnen Abtragwalzen 5 zur Veränderung des relativen Flächengewichtes in einer oder mehreren Spuren in der Matte 1 betätigt werden. Zusätzlich zur Höhenverstellung 17, 18 kann auch der Eintrag an Material 14 in die Streueinrichtungen 3 oder nur einen Teil der Streueinrichtungen 3 verändert werden, wenn sich beispielsweise ein Materialstau vor der Abtrageinheit 4 ergibt oder die einzelnen Abtragwalzen 5 auf Grund einer zu geringen Mattenhöhe nicht mehr das entsprechende Profil einstellen können.
Eine alternative Ausführungsform der 3 ist in 4 dargestellt, wobei die Abtrageinheit 4 vor der letzten Streueinrichtungen 3 angeordnet ist. So kann stets eine für die Beschichtung oder Lackierung notwendige feine Oberfläche der Matte 1 erzielt werden. Das gewünschte Profil bzw. die Nivellierung der Matte 1 kann nun vor der letzten Streueinrichtungen 3 erfolgen und somit meist genauer eingestellt werden, da entsprechende Fehler in der vor der Abtrageinheit 4 angeordneten Streueinrichtungen 3 mittels der Abtrageinheit 4 eliminiert werden können.
Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.
In den Ansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.
Bezugszeichenliste

1: Matte
2: Transportband
3: Streueinrichtung
4: Abtrageinheit
5: Abtragwalze
6: Messeinrichtung
7: Strahlungsquelle
8: Sensor
9: Messeinrichtung
10: Steuereinheit
11: Vorpresse
12: Presse
13: Produktionsrichtung
14: Material
15: Stelltisch
16: Taster
17: Höhenverstellung
18: Höhenverstellung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008027708 A1 [0006]
DE 102008030417 [0006]
DE 102013002259 A1 [0006]
DE 102011016343 B4 [0007]

Claims

Vorrichtung zur Herstellung einer Matte (1) auf einem Transportband (2), bevorzugt bestehend aus Spänen, Fasern und/oder Schnitzeln aus Biomasse ggf. mit Beimischung von Bindemittel und/oder Kunststoffen, im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, umfassend: Zumindest eine Streueinrichtung (3) zum Streuen einer Matte (1) aus einem Material (14) auf ein Transportband (2); zumindest eine Abtrageinheit (4) zum Abtragen von Material von der Matte (1) und/oder Nivellieren der Matte (1), wobei das abgetragene Material über einen Absaugkanal abgesaugt wird, und eine erste Messeinrichtung (6, 9) zur Ermittlung zumindest eines ersten Messwertes der Matte (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Messeinrichtung (6, 9) zur Ermittlung von zumindest einem zweiten Messwerte der Matte (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung (6, 9) die relative Streuverteilung der Matte (1) quer zur Produktionsrichtung (13) und eine weitere Messeinrichtung (6, 9) das absolute Flächengewichte der Matte (1) bestimmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messeinrichtung (6, 9) eine Durchstrahleinrichtung ist, umfassend eine Strahlungsquelle (7), bevorzugt eine Röntgenstrahlungsquelle, und einen Sensor (8).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messeinrichtung (6, 9) eine mechanische Flächengewichtswaage ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die erste Messeinrichtung (6, 9) und anschließend die zweite Messeinrichtung (6, 9) angeordnet ist oder umgekehrt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrageinheit (4) zumindest eine Abtragwalze (5), bevorzugt mehrere über die Breite quer zur Produktionsrichtung (13) angeordnete Abtragwalzen (5), und weiter bevorzugt ein oder mehrere Stelltische (15), welche unterhalb der Abtragwalze (5) unter dem Transportband (2) zum Anheben der Matte (1) angeordnet sind, umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragwalzen (5) und/oder die Stelltische (15) bevorzugt einzeln ansteuerbar sind, und/oder die Abtragwalze (5) und/oder die Stelltische (15) einzeln höhenverstellbar ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der ersten Messeinrichtung (6, 9) und zweiten Messeinrichtung (6, 9) geringer 5m, bevorzugt geringer 3m, besonders bevorzugt geringer 2m ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (10) zum Steuern oder Regeln des Eintrages an Material (14) in die Streustation (3) und/oder der Abtrageinheit (4) und/oder der Abtragwalzen (5) in Abhängigkeit von den Messwerten der ersten Messeinrichtung (6, 9) und der zweiten Messeinrichtung (6, 9) angeordnet ist.
Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9; und eine Presse (12), bevorzugt kontinuierlich arbeitende Presse (12), zum Verpressen der gestreuten Matte (1) zu einer Werkstoffplatte.
Anlage nach Anspruch 10, weiter umfassend eine Vorpresse (11), welche zwischen der Streustation (3) und der Presse (12) angeordnet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messeinrichtung (6, 9) und/oder die zweite Messeinrichtung (6, 9) in Produktionsrichtung (13) vor oder nach der Vorpresse (11) angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Matte (1), bevorzugt bestehend aus Spänen, Fasern und/oder Schnitzeln aus Biomasse ggf. mit Beimischung von Bindemittel und/oder Kunststoffen, auf einem Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, umfassend die Schritte: Streuen einer Matte (1) oder eines Vlieses auf ein Transportband (2) mittels zumindest einer Streustation (3); Nivellieren unter Abtragung der Matte (1) auf ein vorgegebenes Profil mittels einer Abtrageinheit (4); Messen eines ersten Parameters der Matte (1) mit einer ersten Messeinrichtung (6, 9); und Messen eines zweiten Parameters der Matte (1) mit einer zweiten Messeinrichtung (6, 9).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuverteilung zuerst und anschließend das absolute Flächengewicht gemessen wird oder umgekehrt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialeintrag in die Streustation und/oder die Abtragwalze in Abhängigkeit von der Messung der Messeinrichtung und/oder der Flächengewichtswaage gesteuert oder geregelt wird.