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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von, insbesondere pflanzenfaserhaltiger, Bahnware, die ein erstes und ein zweites umlauffähiges Pressband aufweist, die um jeweils mindestens zwei Umlaufzylinder angeordnet sind, wobei wenigstens jeweils ein Umlaufzylinder wenigstens mittelbar durch eine Steuerung antreibbar ist, wobei die Vorrichtung eine Schmiermittelabgabeeinrichtung aufweist, die zur wenigstens mittelbaren Ausbildung eines, eine Schmierfilmstärke aufweisenden Schmierfilms aus einem Öl auf der Oberfläche der Innenseiten des ersten und des zweiten Pressbandes geeignet ist, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Sensor aufweist, der zur Ermittlung einer Schmierfilmstärke des Schmierfilms geeignet ist, wobei die Steuerung geeignet ist, aus wenigstens zwei zeitlich versetzt gewonnenen Ergebnissen des Sensors eine mittlere Schmierfilmstärke zu berechnen und davon abhängig ein Schmiervolumen zu ermitteln.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von, insbesondere pflanzenfaserhaltiger, Bahnware, das folgenden Schritt umfasst:
- a) Zurverfügstellung einer Vorrichtung, die ein erstes und ein zweites umlauffähiges Pressband aufweist, die um jeweils mindestens zwei Umlaufzylinder angeordnet sind, wobei wenigstens jeweils ein Umlaufzylinder wenigstens mittelbar durch eine Steuerung antreibbar ist, wobei die Vorrichtung eine Schmiermittelabgabeeinrichtung aufweist, die zur wenigstens mittelbaren Ausbildung eines, eine Schmierfilmstärke aufweisenden Schmierfilms aus einem Öl auf der Oberfläche der Innenseiten des ersten und des zweiten Pressbandes geeignet ist.
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Die Herstellung von Werkstoffplatten findet entweder taktgebunden oder kontinuierlich statt. Bei einer taktgebundenen Herstellung werden die Werkstoffplatten als flächenförmige Gegenstände mit in allen drei Raumrichtungen endlichen Abmaßen erzeugt, während die Werkstoffplatten, die in einem kontinuierlichen Prozess erzeugt werden, Ablängungen einer lediglich in zwei Raumrichtungen endliche Abmaße aufweisenden Bahnware darstellen. Dabei gibt die Arbeitsweise der Füge- und/oder Verdichtungseinheit vor, ob der Gesamtprozess als taktgebundenes oder kontinuierliches Verfahren beschrieben wird. Da in den Verdichtungseinheiten, respektive den kombinierten Füge-und Verdichtungseinheiten im Allgemeinen bei der Werkstoffplattenerzeugung auch mit nennenswerten Drücken gearbeitet wird, werden diese Einheiten vom Fachmann mit Bezug auf eine Gesamtanlage als „Pressenteil“ oder einfach als „Presse“ bezeichnet.
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Unter einer kontinuierlich betreibbaren Presse werden also Pressen verstanden, die zur Erzeugung von, in Produktionsrichtung gesehen, „endloser“ Bahnware geeignet sind. Dazu wird bei der Herstellung von Werkstoffplatten, in der Regel aus streufähigen Material, ein Gemisch aus Partikeln oder faserartigen Stoffen und einem Bindemittel zu einer Streugutmatte auf ein Form- oder Förderband (Streubandförderer) gestreut. Diese Streugutmatte wird innerhalb der Presse mittels Druck und/oder Wärme unter stetigem Weitertransport zu einer Bahnware (im Prinzip also einer „endlosen“ Werkstoffplatte) gepresst. Bei der Erzeugung von Werkstoffplatten im Sinne der vorliegenden Schrift liegen die Arbeitsdrücke, abhängig von Material und Größe der zu erzeugenden Werkstoffplatte, meist in Bereichen zwischen etwa 80 N/cm2 und 330 N/cm2 und dort vorteilhafterweise zwischen 130 N/cm2 und 280 N/cm2. Beispielsweise können in dieser Art ein- oder mehrlagige Spanplatten, MDF-Platten (mitteldichte Faserplatten) oder OSB-Platten (Oriented Strand Board oder Grobspanplatten) hergestellt werden. Solche Pressen und entsprechende Herstellungsverfahren zeichnen sich durch große Produktivität, hohe Produktqualität und geringe Produktionskosten aus. Technologieführend sind hier die ContiRoll®-Pressen der Anmelderin.
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Im Sinne der vorliegenden Schrift bestehen die Werkstoffplatten bevorzugt aus Verbundwerkstoffen und dabei vorzugsweise aus Faser- insbesondere Holzverbundstoffen, Gipsverbundstoffen, Gewebeverbünden und/oder armierten Thermoplasten. Holzverbundstoffe umfassen beispielsweise Pressspan, OSB-Material (Oriented Strand Board-Material), MDF-Material (Mitteldichtes Holzfaser-Material), HDF-Material (Hochdichtes Holzfaser-Material), Multiplex-, Sperrholz-, Leichtbauplatten, Fournier Schichtholz u.a. Unter Gipsverbundstoff werden hier insbesondere die verschiedenen Arten von Gipskarton verstanden. Unter dem Begriff der Gewebeverbundstoffe, sollen Verbundstoffe verstanden werden, bei denen wenigstens ein Verbundanteil ein Gewebe umfasst. Dies ist am häufigsten bei so genannten gewebearmierten Laminaten der Fall. In einfachster Ausgestaltung kann der Begriff jedoch auch ein lediglich imprägniertes Gewebe umfassen. Unter armierten Thermoplasten sollen nach allgemeinem Sprachgebrauch alle (faser-)verstärkten Thermoplaste verstanden werden.
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Eine Werkstoffplatte kann im Sinne der vorliegenden Schrift zudem aus einem Mischverbund in Form eines Laminats bestehen, sofern wenigstens eine Lage des Laminats einem der beschriebenen Verbundwerkstoffe entspricht.
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Bei der Werkstoffplattenerzeugung mittels einer kontinuierlich betreibbaren Presse wird das zu verpressende Material, dass bei holzhaltigen Materialien meist zunächst in Form einer Streugutmatte vorliegt, mittels eines umlaufenden Bandes, insbesondere eines Stahlbandes, dem Pressbereich zugeführt und unter Einwirkung von Druck und/oder Temperatur auf das Material, insbesondere die Streugutmatte bzw. die sich bildende, endlose Werkstoffplatte, durch den Pressbereich transportiert. Üblicherweise übt dabei eine Vielzahl von Presszylindern einen Pressdruck über das Band auf die Streugutmatte bzw. die sich bildende, endlose Werkstoffplatte aus, während das Material von Heizplatten erwärmt wird. Zwischen dem Band und den Presszylindern sind zumeist Rollstangen zur Verringerung der Reibung und zur Druckweitergabe angeordnet. Sowohl das Band als auch die Rollstangen werden dabei im umlaufenden Betrieb über Umlenkzylinder geführt und von Antriebswalzen angetrieben. Das Band ist soweit flexibel, dass es über Rollen umgelenkt werden kann. Dabei bildet das Band eine Innenseite aus, die dem von dem Band umschlossenen Innenraum zugewandt ist und eine Außenseite, die mit dem zu verpressenden Material bzw. der (sich bildenden) Bahnware in Wirkkontakt tritt.
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Es ist selbstverständlich, dass lediglich die Innenseite des Bandes geschmiert sein muss, während es gleichzeitig zu verhindern gilt, dass die Außenseite des Bandes mit Schmiermittel in Kontakt tritt.
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Während des Betriebs der kontinuierlich betreibbaren Presse bewegen sich das Band sowie die sich um ihre Längsachsen drehenden Rollstangen an den ortsfesten Presszylindern und den Heizplatten vorbei. Unter anderem entstehen hierbei Reibungskräfte, die durch eine Schmierung gering gehalten werden müssen. Dazu können beispielsweise spezielle Öle als Schmiermittel verwendet. Das Schmiermittel wird auf das Band und/oder die Rollstangen aufgebracht. Diese Schmierung sorgt in wichtigem Umfang auch für einen Temperaturausgleich. Es muss also stets für eine ausreichende Schmierung gesorgt sein, mit anderen Worten muss -auch eine temporäre-Unterschmierung verhindert werden. Jedoch ist auch eine Überschmierung nachteilig. Während eine zu geringe Schmierung beispielsweise zu einer hohen Reibung und zu starkem Verschleiß führen kann, und zudem die Gefahr einer lokalen Überhitzung der sich bildenden oder der bereits gebildeten Oberfläche der Bahnware in sich birgt, können die Folgen einer zu hohen Schmierung beispielsweise übermäßige Verschmutzung, seitliches Auslaufen und/oder übermäßig hohe Schmiermittelkosten sein.
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Bei vielen Pressanlagen wird eine geeignete Ölmenge üblicherweise geschätzt, wobei dann während der Inbetriebnahmephase der Presse eine Feinabstimmung durch das Servicepersonal des Pressenherstellers erfolgt. Die Feinabstimmung wird dabei auf Basis eines visuellen Eindrucks der Restschmiermenge auf dem Stahlband am Auslauf der Presse vorgenommen. Der so gewonnene Erfahrungswert wird dann an den Betreiber weitervermittelt. Diese Methode erfordert eine regelmäßige Inspektion und wiederkehrende Überwachungstätigkeit, da die richtige Ölmenge stark von den Produktionsparametern einer jeweiligen Produktionscharge abhängt. Dabei spielen beispielsweise die Temperatur, das Druckprofil, die Produktionsgeschwindigkeit, aber auch Materialkennwerte, Materialstärke und weitere Faktoren eine wichtige Rolle. Zudem nehmen der vorliegende Verschmutzungszustand der Presse und der Abnutzungsgrad von darin vorgesehen Verschleißteilen Einfluss auf die relevanten Schmierzustände.
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Eine kontinuierlich betreibbare Presse mit zugehörigem Schmiersystem ist aus der
DE 31 48 412 A1 bekannt geworden. Diese Presse wurde mit einer Weiterentwicklung nach
DE 40 15 706 A1 verbessert.
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Im Übrigen wird in der
DE 10 2018 126 088 A1 ein Verfahren zum Betrieb einer kontinuierlich arbeitenden Presse beschrieben, wobei die Pressbänder und/oder die Rollstäbe und/oder die Pressenplatten mit einem Schmiermittel beaufschlagt werden. Bei dieser Ausführungsform wird als Schmiermittel ein Festschmierstoff verwendet.
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Aus der
DE 41 26 717 C1 der Anmelderin ist weiter eine Pressanlage mit einer Schmiervorrichtung bekannt, wobei die Schmiervorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Schmiermittelfilm eines flüssigen Schmiermittels auf die Stahlbänder und die Rollkörper aufzubringen und einlaufseitig im Bereich der Rollkörperumlaufeinrichtung angeordnet ist. Das dort beschriebene Prinzip, des indirekten Schmiermittelauftrags auf die Pressbänder über die zwischengeschalteten Rollkörper hat sich besonders gut bewährt.
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Aus der
DE 10 2016 102 931 B4 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Schmierzustandes in einer kontinuierlich arbeitenden Presse bekannt geworden. Dort bleibt jedoch nachteilig, dass auf Grund des darin offenbarten Messverfahrens letztlich keine zuverlässige Aussage über die für einen Pressprozess relevanten Schmierzustand getroffen werden kann und dem entsprechend ein hohes Risiko für fehlerhafte Steuerungen oder Regelungen bestehen bleibt.
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So wird in
DE10 2019 107 152 B4 bereits erkannt, dass die Eigenschaften des Schmiermittels an sich über ihre Einsatzdauer in einer kontinuierlichen Presse zur Werkstoffplattenerzeugung nicht konstant bleiben. Anders als in anderen Einsatzfeldern, in denen mechanische Elemente geschiert sein sollen, handelt es sich bei der Pressbandschmierung bzw. der Schmierung des Bandes um eine Schmierung an einem teilweise offenen System.
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Demnach ist der Wunsch nach einer möglichst idealen oder zumindest in etwa idealen Bandschmierung bisher noch nicht erfüllt. Da die Bandschmierung einen hohen Anteil der Betriebskosten bildet und ein Bandausfall einen hohen Ertragsausfall bedeutet und zudem die Qualität der erzeugten Bahnware messbar von dem ihrer Produktion zuzuordnenden Schmierzustand des Bandes abhängt liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hoch qualitative Bandschmierung, insbesondere auch über einen langen Zeitraum, mit wenigstens weitgehenden konstanten Schmiereigenschaften für Betrieb einer Vorrichtung zur Herstellung, insbesondere pflanzenfasernhaltiger, Bahnware, bereitzustellen und im Betrieb der Vorrichtung kostengünstig aufrecht zu erhalten.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Steuerung derart ausgelegt ist, dass die Schmiermittelabgabeeinrichtung innerhalb eines Zeitintervalls, beispielsweise von 24 Stunden, einen bestimmten Anteil, insbesondere zwischen 5% und 350%, des ermittelten Schmiermittelvolumens ausgibt.
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Unter einem Schmiervolumen ist dabei das Volumen des Schmiermittels zu verstehen, mit anderen Worten also das Schmiermittelvolumen.
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Auf diese Weise wird zum einen sichergestellt, dass im Betrieb dafür gesorgt ist, dass stets genügend aber auch nicht zu viel Schmiermittel auf der Oberfläche des Stahlbandes ist, zum anderen wird aber auch sichergestellt, dass das Schmiermittel stets aus einem Gemisch bereits durch ein- oder mehrfachen Umlauf belasteten und in seien Schmiereigenschaften mit zunehmender Umlaufzeit herabgesetzten Schmiermittelanteilen und frischen, noch eine vollständige Qualität der Schmiereigenschaften aufweisenden Anteilen von Schmiermitteln besteht, wobei das Gemisch auf Grund des innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls, beispielsweise von innerhalb 24 Stunden, durch den durch die Schmiermittelabgabeeinheit abgegebenen Anteil, insbesondere zwischen 5% und 350%, insbesondere in Abhängigkeit der Betriebsumgebung, stets derart ausbildbar ist, dass Schmiereigenschaften in ausreichender Qualität vorliegen. Dies ist insbesondere sogar derart möglich, dass eine Verschwendung von Schmiermittel vermeidbar ist und die Betriebskosten somit gering gehalten sind. Hierbei ist es insbesondere auch von Vorteil, dass durch die Aufrechterhaltung einer wenigstens weitgehend gleichwertigen Qualität der Schmiereigenschaften auch Bahnware mit hoher Oberflächenqualität herstellbar ist, da Mikroschlupf, der für kleine Risse und/oder Unverfestigungen an der den Oberflächen der Stahlbandaußenseiten zugewandten Bahnwarenoberflächen mitverantwortlich sein kann, vermieden ist.
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Dabei kann es, je nach Einsatzzweck der Vorrichtung, von Vorteil sein, wenn der durch die Schmiermittelabgabeeinheit abgegebene Anteil zwischen 20% und 250%, insbesondere zwischen 35% und 150%, ganz insbesondere zwischen 40% und 115% einstellbar ist.
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In anderen Fällen kann es, je nach Einsatzzweck der Vorrichtung, von Vorteil sein, wenn der durch die Schmiermittelabgabeeinheit abgegebene Anteil zwischen 10% und 90%, insbesondere zwischen 25% und 75%, ganz insbesondere zwischen 33% und 66% einstellbar ist.
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In wieder anderen Fällen kann es, je nach Einsatzzweck der Vorrichtung, von Vorteil sein, wenn der durch die Schmiermittelabgabeeinheit abgegebene Anteil zwischen 100% und 300%, insbesondere zwischen 125% und 250%, ganz insbesondere zwischen 130% und 200% einstellbar ist.
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Es ist von großem Vorteil, wenn zudem Vorkehrungen getroffen sind, um die vorgesehene Schmierfilmstärke konstant zu halten.
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Dabei ist das Wort „konstant“ hier selbstverständlich im Rahmen praktischer Umsetzbarkeit zu verstehen. Insbesondere soll eine Schmierfilmstärke auch dann noch als „konstant“ angesehen sein, wenn sie im Laufe eines Zeitintervalls einmal oder mehrfach um wenige bis einige Mikrometer schwankt. Unter wenigen Mikrometern kann dabei eine Schwankung von +/- 1 µm bis maximal +/- 3 µm verstanden werden. Unter einigen Mikrometern kann dabei eine Schwankung von +/- 4 µm bis maximal +/- 8 µm verstanden werden.
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Mit anderen Worten ist es demnach vorteilhaft, dafür zu sorgen, dass ein der, durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung vorgenommenen Ausgabe entsprechender Anteil, der im folgenden Analoganteil genannt werden soll, des auf dem Pressband im Schmierfilmvolumen vorhandenen Gemisches von Schmiermittel auch auf andere Weise abgeführt wird.
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Dieser Analoganteil kann vollständig oder teilweise auf Grund eines Verdampfungsprozesses des Schmiermittels gebildet sein. Der Anteil der aus dem Schmiermittelvolumen verdampfenden Schmiermittelmenge hängt dabei im Wesentlichen mit der sich im Schmiermittelvolumen ausbildenden Temperatur des Schmiermittels zusammen und ist somit unter anderem auch wieder von der Stärke des Schmiermittelfilms abhängig.
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Unabhängig von dem Verdampfungsanteil kann die Vorrichtung zur Selbsteinstellung einer maximalen Schmierfilmstärke eingerichtet sein, indem beispielsweise das, sich aus um jeweils mindestens zwei Umlaufzylinder umlaufenden Pressbändern in einer Vorrichtung zur Herstellung von, insbesondere pflanzenfaserhaltiger, Bahnware, gebildete, wenigstens teiloffene System, derart ausgebildet ist, dass eine Ausbildung einer übergroßen Schmierfilmstärke durch automatisches Ausdrücken über offene Stellen oder über entsprechend bemessene Ventile oder Dichtungen ermöglicht ist.
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Zudem kann auch für eine aktive Limitierung der Schmierfilmstärke gesorgt sein und dazu beispielsweise eine Absaugeinrichtung, eine Abstreifeinrichtung oder ähnliches vorgesehen sein.
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Es ist von Vorteil, wenn in der Steuerung eine (jeweilige) Nennlänge der Oberfläche der Pressbänder hinterlegt ist.
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Unter dem Begriff „Steuerung“ ist in der vorliegenden Schrift die Steuerung zur Ermittlung des Schmiermittelvolumens und/oder zur Steuerung der Schmiermittelabgabeeinheit zu verstehen, wobei die Steuerung mit einer (übergeordneten) Maschinensteuerung zweckmäßigerweise in Wirkverbindung steht, oder Teil dieser Steuerung ist.
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Das erste und das zweite umlauffähige Pressband (auch: „Stahlband“) ist dabei jeweils in seinen Abmaßen auf die Vorrichtung abgestimmt, sodass Breite und Länge des jeweiligen Pressbandes festgelegt sind. Während die von dem Schmierfilm bedeckte Breite des Bandes in Einzelfällen variieren kann und nicht immer der (vollständigen) Breite des jeweiligen Pressbandes entsprechen muss, muss der Schmierfilm stets über die gesamte Länge der sich an der Oberfläche der Innenseite des Pressbandes ausgebildet sein. Somit ist es für die Ermittlung des Schmierfilmvolumens zweckmäßig diese Nennlänge der Oberfläche der Innenseite der jeweiligen Pressbänder in der Steuerung zu hinterlegen.
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Da ein Schmierfilm in einer Vorrichtung zur Herstellung von Bahnware, insbesondere pflanzenfaserhaltiger Bahnware, an den Innenseiten der Pressbänder in der Regel idealerweise in einer Stärke zwischen 5 µm und maximal 30 µm, in Sonderfällen maximal 35 µm bis 40 µm ausgebildet werden sollen, spielen einzelne Mikrometer bei der Ausbildung der (mittleren) Schmierfilmstärke eine wichtige Rolle. Deshalb ist es ferner von Vorteil, wenn eine Faktorisierung der Nennlänge auf Basis einer, beispielsweise thermisch und/oder alterungsbedingter Längung der jeweiligen Pressbänder, beispielsweise über eine Indentifikation an den (Spannsystemen der) Umlenkzylinder, in die Steuerung eingeht.
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In einigen Fällen kann es weiter von Vorteil sein, wenn in der Steuerung eine (jeweilige) Nennbreite der Oberfläche der Pressbänder hinterlegt ist.
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Daraus ergibt sich eine besonders einfache Konfiguration der Steuerung wenigstens für den betroffenen Faktor und im Falle der Nennbreite kann dies in vielen Fällen für eine Vorrichtung zur Herstellung von, insbesondere pflanzenfaserhaltiger Bahnware, ausreichend sein eine Nennbreite der Pressbänder zu hinterlegen. Dabei kann die hinterlegte Nennbreite auch schmaler ausfallen als die tatsächliche Pressbandbreite ist, da die von einem Schmierfilm zu bedeckende Breite des oder der Pressbänder nicht in allen Fällen der vollen Breite des oder der Pressbänder entsprechen muss.
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In anderen Fällen, in denen eine höhere Genauigkeit der Breite des oder der sich ausbildenden Schmierfilmstärken kann es dagegen sinnvoll sein auch eine Faktorisierung der Nennbreite auf Basis einer, beispielsweise thermisch und/oder alterungsbedingter Ausdehnung der jeweiligen Pressbänder in die Steuerung vorzunehmen.
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In wieder anderen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Steuerung mit wenigstens einem Sensor zur Ermittlung der Breite des Schmiermittelfilms in Wirkverbindung steht.
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Auf diese Weise kann, vorzugsweise fortlaufend, die Breite des Schmiermittelfilms ermittelt werden, was zu einer ganz besonders genauen Ermittlung des Schmierfilmvolums führt.
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Von großem Vorteil ist es, wenn die Steuerung mit wenigstens einer Detektionseinrichtung zur Ermittlung eines Verschmutzungsgrades des Schmiermittelvolumens in Wirkverbindung steht.
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Wie bereits beschrieben und weiter unten noch einmal näher beleuchtet, wird das Schmiermittel durch ein- oder mehrfachen Umlauf belasteten und in seien Schmiereigenschaften mit zunehmender Umlaufzeit herabgesetzt. Zum einen tritt das bekannte Symptom des sogenannten Vercrackens auf, zum anderen wird das sich auf der Oberfläche der Innenseiten der jeweiligen Pressbänder befindliche Schmiermittelvolumen auch, abhängig von der Qualität der Schmiereigenschaften des Schmiermittelvolumens, durch Verschleiß auftretende Verschmutzungen belastet. Nicht zuletzt handelt es sich bei um jeweils mindestens zwei Umlaufzylinder umlaufenden Pressbändern in einer Vorrichtung zur Herstellung von, insbesondere pflanzenfaserhaltiger, Bahnware, um ein wenigstens teiloffenes System, dass einem Schmutzeintrag gegenüber äußeren Einflüssen nur bedingt geschützt ist.
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Zudem wird die Qualität der Schmiereigenschaft des im Schmiermittelvolumen befindlichen Schmiermittels auch durch mechanische Belastungen herabgesetzt, in dem die wirksamen Molekülketten verkürzt werden und die Qualität der Schmiereigenschaften damit sinkt.
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Dabei kommt erschwerend hinzu, dass die genannten Faktoren in gegenseitiger Wechselwirkung stehen und sich im Betrieb einer Vorrichtung zur Herstellung von, insbesondere pflanzenfaserhaltiger Bahnware, kontinuierlich und im Allgemeinen nicht linear verändern. Zudem hängen die genannten Faktoren und eben auch der jeweilige Änderungsgrad der betreffenden Faktoren von dem auf dem Pressband befindlichen Schmiervolumen ab.
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Um, vor allem auch sprunghafte und sich deshalb im Betrieb besonders schädlich auswirkende, Änderungen im Schmierverhalten des Schmiermittelvolumens und damit im Laufverhalten der jeweiligen Pressbänder zu vermeiden, ist eine Ausgabe eines bestimmten Anteil, insbesondere zwischen 5% und 350%, des ermittelten Schmiermittelvolumens innerhalb eines vorgesehenen Zeitraums, insbesondere innerhalb eines Zeitintervalls, beispielsweise von 24 Stunden, durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung besonders wichtig, wobei der Anteil entsprechend der durch die Detektionseinrichtung zur Ermittlung eines Verschmutzungsgrades des Schmiermittelvolumens dabei mit Vorteil von der Steuerung zu fakturisieren ist. Somit ist bei entsprechender Ausgestaltung auch für einen entsprechenden, insbesondere kontinuierlichen anteiligen Austausch des das Schmiermittelvolumen bildenden Gemisches (Schmiermittelgemisches) gesorgt, sodass das Schmiermittelvolumen aus einem Gemisch von frischen, noch eine vollständige Qualität der Schmiereigenschaften aufweisenden Anteilen von Schmiermitteln und einem Anteil bereits belastetem und in der Qualität wenigstens einer seiner Schmiereigenschaften bereits wenigstens teilweise herabgesetzten Schmiermittelanteils besteht.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Steuerung derart ausgelegt ist, dass der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung innerhalb eines kommenden Zeitintervalls abzugebende Anteil an Hand der über wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle abgegebenen Anteile fakturiert (das heißt berechnet) ist.
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Daraus ergeben sich insbesondere bei wenigstens verhältnismäßig konstanten Betriebsbedingungen im kontinuierlichen Herstellungsprozess einer Bahnware steuerungstechnische Vorteile beim Betreiben der Vorrichtung. Da der Anteil bereits im Wesentlichen durch die, in den wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle abgegebenen Anteilen, vorab eingeschätzt werden kann und der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung abzugebende Anteil entsprechend fakturiert ist, muss in Einzelfällen lediglich eine Feinabstimmung auf Grund der im laufenden Zeitintervall ermittelten Messergebnisse vorgenommen werden.
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Bevorzugt ist die Steuerung derart ausgelegt, dass der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung innerhalb eines kommenden Zeitintervalls abzugebende Anteil an Hand einer über wenigstens einen, insbesondere über wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle ermittelten mittleren Temperatur fakturiert ist.
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Wie bereits erwähnt hängt der Anteil des durch Verdampfung entstehenden Analoganteils in starkem Maß von der sich im Schmiermittelvolumen ausbildenden mittleren Temperatur ab. Da diese schwanken kann ist es sinnvoll, als Steuergrundlage eine mittlere Temperatur einzustellen, die einer aus wenigstens zwei vorhergehenden Zeitintervallen ermittelten mittleren Temperatur entspricht.
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Ein zur Temperaturermittlung vorgesehener Sensor kann dabei unmittelbar mit dem Schmierfilmvolumen in Kontakt stehend ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, einen Sensor zur Ermittlung der Heizplattentemperatur und/oder der Pressbandtemperatur zur Ermittlung eines IST-Temperaturverlaufs und vorzugsweise auch zum Abgleich mit einem SOLL-Temperaturverlauf vorzusehen und so mittelbar die Temperatur des Schmiermittelvolumens zu detektieren.
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Mit besonderem Vorteil ist die Steuerung derart ausgelegt, dass der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung innerhalb eines Zeitintervalls abzugebende Anteil an Hand einer über wenigstens einen, insbesondere über wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle ermittelten mittleren Pressbandumlaufgeschwindigkeit fakturiert ist.
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Dabei spielt die Überlegung eine wesentliche Rolle, dass abhängig von der Pressbandumlaufgeschwindigkeit die Temperatur des sich auf der Oberfläche (der jeweiligen Innenseite) der Pressbänder befindliche Schmiervolumen umso länger der im Pressbereich der Vorrichtung herrschenden hohen Temperaturen ausgesetzt ist, je langsamer die Pressbandumlaufgeschwindigkeit eingestellt ist. Um Über- und Untersteuerungen vorzubeugen ohne auf extrem teure Steuer- und Regeleinrichtungsbausteine zurückgreifen zu müssen, hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass eine Fakturisierung an Hand von über wenigstens zwei (und vorzugsweise maximal zwanzig) vorhergehende Zeitintervalle ermittelten mittleren Pressbandumlaufgeschwindigkeit besonders vorteilhaft ist.
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Es ist von großem Vorteil, wenn die Vorrichtung gemäß dem geltenden Hauptanspruch und/oder gemäß wenigstens einem der untergeordneten Ansprüche fortgebildete Vorrichtung ferner dahin gehend ausgebildet ist, dass die Schmiermittelabgabeeinrichtung zur kontinuierlichen Abgabe des Anteils derart ausgebildet ist, dass der entsprechende Anteil so auf das Zeitintervall aufgeteilt ist, dass die abzugebende Menge praktisch kontinuierlich fließt oder wenigstens in einem erkennbaren Fluss tröpfelt.
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In anderen Fällen kann es dagegen von Vorteil sein, wenn die Schmiermittelabgabeeinrichtung zur diskontinuierlichen Abgabe des Anteils derart ausgebildet ist, dass der entsprechende Anteil so auf das Zeitintervall aufgeteilt ist, dass die abzugebende Menge in diskreten Teilen fließt oder tröpfelt und der Volumenstrom von wenigstens zwei sich innerhalb des Zeitintervalls bewegenden Zeitabschnitten unterscheidet. Dabei ist es ganz bevorzugt, dass diese wenigstens zwei Volumenströme ungleich Null sind.
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Die Schmiermittelabgabeeinheit kann dazu als Schlitz- oder Tröpfchenleiste ausgebildet sein und zweckmäßigerweise winklig, insbesondere orthogonal über die Breite des Pressbandes gespannt sein. Auch kann die Schmiermittelabgabeeinheit als Sprüheinrichtung ausgebildet sein. Das Schmiermittel kann durch eine mit weiterem Vorteil in der Vorrichtung vorgesehene Temperierungseinrichtung temperiert, insbesondere vorgewärmt sein. Mit weiterem Vorteil ist in der Mündung, oder sind je nach Ausbildung in wenigstens einem Teil der Mündungen, Sensoren zur Erfassung des Volumenstroms der, einer entsprechenden vorgesehen Teilmenge des Anteils, vorgesehen.
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Von großem Vorteil ist es zudem, wenn die, auch Steuereinheit genannte, Steuerung zur Steuer- und Regelungseinheit fortgebildet ist, um auch Rückmeldungen der einzelnen Sensoren verarbeiten zu können. Deshalb soll im engeren Sinne der vorliegenden Schrift unter dem Begriff „Steuerung“ bzw. „Steuereinheit“ automatisch auch eine „Regelung“ bzw. eine „Regeleinheit“ mitverstanden werden.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst:
- b) wiederholte Ermittlung einer Schmierfilmstärke des Schmierfilms unter Zurhilfenahme eines Sensors und Ausgabe von wenigstens zwei zeitlich versetzten Ergebnissen an die Steuerung
- c) Berechnung einer mittleren Schmierfilmstärke aus wenigstens zwei zeitlich versetzt gewonnenen Ergebnissen des Sensors und von der mittleren Schmierfilmstärke abhängig eines Schmiervolumens unter Zurhilfenahme der Steuerung
- d) Ausgabe eines bestimmten Anteils, insbesondere eines Anteils zwischen 5% und 350%, des ermittelten Schmiermittelvolumens innerhalb eines vorgesehenen Zeitraums, insbesondere innerhalb eines Zeitintervalls, beispielsweise von 24 Stunden, unter Zurhilfenahme einer durch die Steuerung steuerbaren Schmiermittelabgabeeinrichtung.
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Die sich daraus ergebenden Vorteile können vom Fachmann sinngemäß aus den sich auf korrespondierende Merkmale beziehende Teilabschnitte der Vorteilsbeschreibung der beschriebenen Vorrichtung entnommen werden und sollen hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht unnötig wiederholt werden.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die Schritte b) bis d) innerhalb eines auf den Zeitraum folgenden weiteren Zeitraum wiederholt werden.
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Zu den sich für einen Fachmann sinngemäß aus den sich auf korrespondierende Merkmale beziehende Teilabschnitte der Vorteilsbeschreibung der beschriebenen Vorrichtung entnehmbaren Vorteilen ergibt sich hier insbesondere der Vorteil, dass die Aufrechterhaltung einer hoch qualitativen Bandschmierung, über wenigstens einen auf den Zeitraum folgenden weiteren Zeitraum aufrecht erhalten werden kann.
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Bevorzugt weist das Verfahren zudem den weiteren Schritt
- e) Berechnung der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung innerhalb eines kommenden Zeitintervalls abzugebende Anteil an Hand der über wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle abgegebenen Anteile unter Zurhilfenahme der Steuerung
auf.
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Die sich daraus ergebenden Vorteile können ebenfalls vom Fachmann sinngemäß aus den sich auf korrespondierende Merkmale beziehende Teilabschnitte der Vorteilsbeschreibung der beschriebenen Vorrichtung entnommen werden und sollen hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht unnötig wiederholt werden.
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Auch kann es von großem Vorteil sein, wenn das Verfahren folgenden Schritt umfasst:
- f) Berechnung der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung innerhalb eines Zeitintervalls abzugebende Anteil an Hand einer über wenigstens einen, insbesondere über wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle ermittelten mittleren Pressbandumlaufgeschwindigkeit unter Zurhilfenahme der Steuerung.
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Auch die sich daraus ergebenden Vorteile können vom Fachmann sinngemäß aus den sich auf korrespondierende Merkmale beziehende Teilabschnitte der Vorteilsbeschreibung der beschriebenen Vorrichtung entnommen werden und sollen hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht unnötig wiederholt werden.
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Auch kann es von großem Vorteil sein, wenn das Verfahren die beiden folgenden Schritte umfasst:
- g) Ermittlung eines Verschmutzungsgrades des (mittleren) Schmiermittelvolumens unter Zurhilfenahme einer Detektionseinrichtung
- h) Berechnung der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung innerhalb eines Zeitintervalls abzugebende Anteil an Hand wenigstens eines Ermittlungsergebnisses der Detektionseinheit unter Zurhilfenahme der Steuerung.
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Auch die sich daraus ergebenden Vorteile können vom Fachmann sinngemäß aus den sich auf korrespondierende Merkmale beziehende Teilabschnitte der Vorteilsbeschreibung der beschriebenen Vorrichtung entnommen werden und sollen hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht unnötig wiederholt werden.
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Vorteilhafterweise wird wenigstens einer der Schritte e) bis h) innerhalb eines auf den Zeitraum folgenden weiteren Zeitraum wiederholt wird.
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Bevorzugt bedeutet dies, dass neben den Schritten b) bis d) auch wenigstens einer der Schritte e) bis h) innerhalb eines auf den Zeitraum folgenden weiteren Zeitraum wiederholt wird.
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Zu den sich für einen Fachmann sinngemäß aus den sich auf korrespondierende Merkmale beziehende Teilabschnitte der Vorteilsbeschreibung der beschriebenen Vorrichtung entnehmbaren Vorteilen ergibt sich hier insbesondere der Vorteil, dass die Aufrechterhaltung einer hoch qualitativen Bandschmierung, über wenigstens einen auf den Zeitraum folgenden weiteren Zeitraum in besonders sicherer Weise aufrecht erhalten werden kann.
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Auch ist es von Vorteil, wenn nach Durchführung von Schritt a) die Schritte b) bis d) zeitlich aufeinander folgen und die Schritte e) bis h) frei von einer zeitlichen Rangfolge untereinander durchgeführt werden.
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Dies erlaubt mehr Freiheiten in der Gestaltung der Steuerung und vereinfacht zudem die Regelprozesse. Von besonderem Vorteil bei einer derartigen Verfahrensgestaltung ist jedoch vor allem, dass dies eine hohe Flexibilität auf Änderungen der Umgebungseigenschaften, wie zum Beispiel Temperaturänderungen im Zusammenhang mit dem Öffnen eines Tores einer Produktionshalle, in der die Vorrichtung angeordnet ist oder plötzlich vermehrtem Staubeintrag, gegeben ist ohne die Steuerung bzw. Regelung unnötig kompliziert auslegen zu müssen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer, lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1: Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von, insbesondere pflanzenfaserhaltiger, Bahnware in einer Seitenansicht
- 2: Schematische Darstellung einer Innenseite eines Pressbandes der in 1 dargestellten Vorrichtung dessen Oberfläche mit einem, ein Schmiermittelvolumen ausbildenden Schmierfilms bedeckt ist und einer über eine Steuerung davon abhängig gesteuerten oder geregelten Schm ierm ittelabgabeeinrichtung
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von, insbesondere pflanzenfaserhaltiger, Bahnware 2, die ein erstes und ein zweites umlauffähiges Pressband 3, 4 aufweist, die um jeweils mindestens zwei Umlaufzylinder 5, 6, 7, 8 angeordnet sind, wobei wenigstens jeweils ein Umlaufzylinder 5, 6, 7, 8 wenigstens mittelbar durch eine Steuerung 9 antreibbar ist, wobei die Vorrichtung 1 eine Schmiermittelabgabeeinrichtung 10, 10' aufweist, die zur wenigstens mittelbaren Ausbildung eines, eine Schmierfilmstärke S aufweisenden Schmierfilms 11 auf der Oberfläche 12 der Innenseiten 13 des ersten und des zweiten Pressbandes 3,4 geeignet ist, wobei die Vorrichtung 1 wenigstens einen Sensor 14, 15 aufweist, der zur Ermittlung einer Schmierfilmstärke S des Schmierfilms 11 geeignet ist.
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Die Steuerung 9 der Vorrichtung ist dabei geeignet, aus wenigstens zwei zeitlich versetzt gewonnenen Ergebnissen des wenigstens einen Sensors 14, 15 eine mittlere Schmierfilmstärke Sm zu berechnen und davon abhängig ein Schmiervolumen V zu ermitteln.
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Zudem ist die Steuerung 9 derart ausgelegt, dass die Schmiermittelabgabeeinrichtung 10, 10' innerhalb eines vorgesehenen Zeitraums t, insbesondere innerhalb eines Zeitintervalls ti, beispielsweise von 24 Stunden, einen bestimmten Anteil A, insbesondere zwischen 5% und 350%, des ermittelten Schmiermittelvolumens V ausgibt.
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In der Steuerung 9 kann eine jeweilige Nennlänge Ln der jeweiligen Oberfläche 12 der Pressbänder 3, 4 hinterlegt sein.
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Ebenso kann in der Steuerung 9 eine jeweilige Nennbreite Bn der jeweiligen Oberfläche 12 der Pressbänder 3, 4 hinterlegt sein. Alternativ kann die Steuerung 9 mit wenigstens einem Sensor 16 zur Ermittlung der Breite B des Schmiermittelfilms in Wirkverbindung stehen.
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2 zeigt nun eine schematische Darstellung einer Innenseite 13 eines Pressbandes 3, 4 der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 dessen Oberfläche 12 mit einem, ein Schmiermittelvolumen V ausbildenden Schmierfilms 11 bedeckt ist und einer über eine Steuerung 9 davon abhängig gesteuerten oder geregelten Schmiermittelabgabeeinrichtung 10.
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Gleiche Teile sind in den beiden Figuren der Zeichnung auch gleich bezeichnet.
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In 2 ist nun eine Detektionseinrichtung 17 dargestellt die zur Ermittlung eines Verschmutzungsgrades des Schmiermittelvolumens ausgebildet ist und mit der Steuerung 9 in Wirkverbindung steht. Es ist selbstverständlich auch denkbar, dass mehrere Detektionseinrichtungen 17 innerhalb der Vorrichtung 1 vorgesehen sind. In der hier dargestellten Detailansicht ist die Anzahl aus Gründen der Übersicht aber im dargestellten Areal auf eine Detektionseinrichtung 17 beschränkt.
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Der Sensor 14 ist in dem betrachteten Detail zweiteilig als Geber- und als (den eigentlichen Sensor bildenden) Nehmereinheit ausgeführt und kann beispielsweise unter Ausnutzung eines physikalischen Effekts, wie beispielsweise eines Stromfeldes oder einer Fluoreszenz die Schmierfilmstärke S und bei wiederholter Messung die mittlere Schmierfilmstärke Sm des Schmierfilms 11 ermitteln.
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Die Steuerung 9 kann dabei derart ausgelegt sein, dass der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung 10 innerhalb eines kommenden Zeitintervalls ti abzugebende Anteil A an Hand der über wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle ti abgegebenen Anteile A fakturiert ist.
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Auch kann die Steuerung 9 derart ausgelegt sein, dass der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung 10 innerhalb eines kommenden Zeitintervalls ti abzugebende Anteil A an Hand einer über wenigstens einen, insbesondere über wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle ti ermittelten mittleren Temperatur Tm fakturiert ist. Dazu ist innerhalb der Vorrichtung 1 zweckmäßigerweise ein Temperatursensor 18 vorgesehen.
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Die Steuerung kann ferner derart ausgelegt sein, dass der durch die Schmiermittelabgabeeinrichtung 10 innerhalb eines Zeitintervalls ti abzugebende Anteil A an Hand einer über wenigstens einen, insbesondere über wenigstens zwei vorhergehende Zeitintervalle ti ermittelten mittleren Pressbandumlaufgeschwindigkeit vm fakturiert ist. Dazu ist zweckmäßigerweise ein Geschwindigkeitsmesssensor 19 vorgesehen. Die Steuerung kann in weniger defizielen Fällen jedoch auch einfach auf einen in einer ihr beispielsweise übergeordneten und dann nicht dargestellten Maschinen- oder Anlagensteuerung zurückgreifen. Selbstverständlich kann die Steuerung aber auch ein Teil einer solchen Maschinen- oder Anlagensteuerung sein oder auch eine solche darstellen.
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Die dargestellte Steuerung ist als Regelung bzw. Regeleinrichtung ausgebildet.
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Die in den 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 1 ist in hohem Maße geeignet das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren und seine vorteilhaften Fortbildungen durchzuführen. Dabei kann die dargestellte Vorrichtung mit besonderem Vorteil zur Herstellung von Fasern, die aus Ein- und/oder Mehrjahrespflanzen gewonnen sind, enthaltenen Bahnwaren und daraus erzeugten Werkstoffplatten verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zur Herstellung von Bahnware
- 2
- Bahnware
- 3
- Pressband
- 4
- Pressband
- 5
- Umlaufzylinder
- 6
- Umlaufzylinder
- 7
- Umlaufzylinder
- 8
- Umlaufzylinder
- 9
- Steuerung, Steuereinheit, Regelung, Regeleinheit
- 10
- Schmiermittelabgabeeinrichtung
- 10'
- Schmiermittelabgabeeinrichtung
- 11
- Schmierfilms
- 12
- Oberfläche
- 13
- Innenseite
- 14
- Sensor
- 15
- Sensor
- 16
- Sensor
- 17
- Detektionseinrichtung
- 18
- Temperatursensor
- 19
- Geschwindigkeitsmesssensor
- A
- Anteil
- B
- Breite des Schmierfilms
- Bn
- Nennbreite
- Ln
- Nennlänge
- S
- Schmierfilmstärke
- Sm
- mittlere Schmierfilmstärke
- V
- Schmiervolumen, Schmiermittelvolumen
- Vm
- mittleres Schmiervolumen, Schmiermittelvolumen
- v
- Pressbandgeschwindigkeit
- vm
- mittlere Pressbandgeschwindigkeit
- X
- Raumrichtung, Längsrichtung
- Y
- Raumrichtung, Querrichtung
- Z
- Raumrichtung, Höhenrichtung
- ←
- Bewegungsrichtung