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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kühlung von Werkstoffplatten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Die Herstellung von Werkstoffplatten aus Holz oder vergleichbarer Biomasse, aus Kunststoff, Gummi, oder dergleichen sind bekannte Herstellungsverfahren in der Industrie und seit Jahren bewährt. In den letzten Jahren haben verschiedenste neue und verbesserte Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten dazu geführt, dass sich die produktive Menge an Werkstoffplatten pro Zeiteinheit deutlich erhöht hat. Neben den Anpassungen an die Herstellung der notwendigen Materialien zur Produktion von Werkstoffplatten, haben sich auch Vorrichtungen zur Verpressung verbessert und sind in der Lage deutlich mehr Produktionsvolumen pro Zeiteinheit zu leisten. Es hat sich gezeigt, dass die neuen Aufgaben und Herausforderungen in der Endfertigung liegen, die den Ausstoß an produzierten Werkstoffplatten aufnehmen und weiterverarbeiten muss. Aber in diesem Bereich liegen auch viele Hindernisse bei einer schnellen Abwicklung, da schließlich das Endprodukt vorliegt, was nicht geschädigt werden darf. Erschwerend kommt hinzu, dass Ausfälle in der Endfertigung einen sofortigen Stopp der die Werkstoffplatten herstellenden Presse zur Folge haben. Dies ist dem Umstand geschuldet, dass nur die Endfertigung in der Lage ist einen kontinuierlichen Strang an Werkstoffplatten gezielt aufzuteilen, zu verarbeiten und schließlich mit einer Temperatur zu stapeln, die die Werkstoffplatten nicht schädigt. Eine Stapelung von Werkstoffplatten zu hoher Temperatur kann zu einer Minderung der Festigkeit der Platte selbst oder sogar zu einem Brand führen.
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Zur Abkühlung einer Werkstoffplatte nach deren Herstellung in einer Presse unter hoher Temperatur sind Sternwender in der Endfertigung bekannt geworden, die auf schmalem Bauraum eine Abkühlung der fertigen Platten auf eine Temperatur ermöglichen, bei der es möglich ist diese zu stapeln. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise mit der
DE 21 20 351 C3 , von der die Erfindung ausgeht, bekannt geworden. Darin ist eine Kühlvorrichtung für Werkstoffplatten (Spanplatten) oder ähnlichem tafelähnlichen Gut bekannt geworden, in der an einer horizontal drehbaren Achse eine Vielzahl an keilförmigen Fächern angeordnet ist. Diese wird im folgenden Sternwender genannt. Weiter ist hierzu eine Transportvorrichtung beschrieben, die die Werkstoffplatten an diesen Sternwender übergibt oder entnimmt. Der Sternwender übernimmt die Werkstoffplatten, rotiert relativ langsam um seine horizontale Achse und übergibt nach Rotation von ca. 180° die Werkstoffplatte wieder an eine weitere Transportvorrichtung zur Übergabe der Werkstoffplatten an eine Stapelvorrichtung.
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Es hat sich gezeigt, dass an die Endfertigung, dem Bereich nach der Herstellung der Werkstoffplatte, bis hin zur Stapelung, immer höhere Anforderungen gestellt werden. Um einen hohe Auslastung zu gewährleisten, ist es notwendig die Werkstoffplatten so schnell wie möglich zu produzieren.
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In einer ersten Reaktion wurde damit begonnen in einem Sternwender nicht nur eine Werkstoffplatte je Fach abzulegen, sondern den Sternwender in seiner axialen Erstreckung zu verlängern um mehrere Werkstoffplatten pro Fach einzubringen. Zusätzlich kann es bei dünnen und relativ leichten Werkstoffplatten sinnvoll sein, diese vor oder im Sternwender zu dublieren, somit zwei oder mehr Werkstoffplatten übereinander zu stapeln um diese anschließend in einem Fach des Sternwenders zusammen rotieren zu lassen.
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Dennoch kommen auch diese Verbesserungen an technische und physikalische Grenzen. Beispielsweise ist die Zeit für die taktweise Rotation eines Sternwenders zeitlich nicht endlos verminderbar, da große Massen bewegt werden müssen und entsprechende Motoren ein „relativ langsames” Anlaufverhalten aufweisen. Ein schlagweises Bewegen beeinflusst die Qualität des Produktes negativ.
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Wird nun über die Elektronik versucht ein optimiertes Durchschleusen durch die Endfertigung zu verwirklichen, so werden am Ende die Zwischenabstände zwischen den einzelnen Vorgängen reduziert. Kommt es nun aufgrund von nicht durch die Elektronik beeinflussbaren Umständen zu einer fehlerhaften Weg/Zeit-Verfolgung, weil die Werkstoffplatte sich nicht so wie berechnet oder vorhergesagt verhält, kommt es zu Fehlstellungen und damit einhergehend zu fehlerhaften Abläufen in der Endfertigung. Insbesondere problematisch ist es, wenn die Endfertigung aufgrund einer Fehlstellung/Fehlpositionierung einer Werkstoffplatte anhält und die Fehlstellung erst manuell gelöst werden muss. Dieser Umstand kann besonders oft auftreten, wenn es sich um dublierte Platten handelt, wenn also eine obere Platte eines Plattenpaketes verrutscht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art weiterzuentwickeln, damit die Abläufe der Produktion im Bereich der Kühlung der Werkstoffplatten, insbesondere in Verbindung mit einem Sternwender, optimiert und gegen Fehler im Ablauf abgesichert werden können..
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Eine Vorrichtung zur Kühlung von Werkstoffplatten, von der die Erfindung ausgeht, umfasst einen Sternwender und zumindest eine Transportvorrichtung mit Transportwalzen zum Transport der Werkstoffplatten, wobei der Sternwender eine angetriebenen Achse mit daran radial und axial beabstandeten Halteprofilen zur Ausbildung von Fächern aufweist und die Fächer zur Aufnahme wenigstens einer Werkstoffplatte geeignet sind, und wobei die Transportwalzen der Transportvorrichtung in zumindest einem Übergabebereich zur Übergabe der Werkstoffplatten kämmend mit den Halteprofilen des Sternwenders angeordnet sind.
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Die Aufgabe der Erfindung für die Vorrichtung wird dadurch gelöst, dass eine Einrichtung angeordnet ist, die geeignet ist im Übergabebereich auf die Werkstoffplatte zumindest in Richtung der Transportvorrichtung eine vorgegebene Kraft aufzubringen.
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Dabei wird vorausgesetzt, dass die Einrichtung auf der ankommenden Seite und/oder auf der abgehenden Seite des Sternwenders angeordnet sein kann.
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Die Erfindung versteht den Übergabebereich derart, dass in diesem Bereich die Werkstoffplatte auf der Transportvorrichtung direkt nach der Herstellung und dem nachfolgenden Transport zum Liegen kommt und von den Halteprofilen des Sternwenders übernommen werden kann. Die Einrichtung zum Aufbringen einer Kraft kann dabei auf die ankommende, durch die Transportvorrichtung abzubremsende Werkstoffplatte, eine Kraft in Richtung der Transportvorrichtung aufbringen. Dies dient dazu, damit eine programmierte (sinkende) Geschwindigkeitsrampe, die von definierten Reibwerten zwischen der Werkstoffplatte und den Transportwalzen und bekannten Gewichten einer Werkstoffplatte ausgeht, eingehalten werden kann. Nach dem Durchlauf durch den Sternwender wird die Werkstoffplatte wieder auf den Transportwalzen einer Transportvorrichtung aufgelegt und mittels der Transportwalzen beschleunigt. Auch hier kann es sinnvoll sein mittels einer Einrichtung eine Kraft auf die Werkstoffplatte in Richtung der Transportvorrichtung einzubringen, damit die vorgegebene respektive geplante Geschwindigkeitsrampe zur Beschleunigung der Werkstoffplatte sicher eingehalten werden kann. Sollte beispielsweise aufgrund mangelnder Reibung, insbesondere bei nicht vollständig planebenen Platten, die Beschleunigung nicht ausreichend sein, so kann es im Extremfall dazu kommen, dass die Werkstoffplatte beim nächsten Takt des Sternwenders von den Halteprofilen und der Transportvorrichtung eingeklemmt wird.
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In vorteilhafter Weise ist es nun möglich selbst bei verschiedensten Reibwerten zwischen Werkstoffplatte und Transportrollen der Transportvorrichtung am Ende der ersten Förderstrecke (von der Presse bis zum Sternwender) und/oder zu Beginn der zweiten Förderstrecke (vom Sternwender in Richtung Stapelung) mit gleichbleibend hoher Geschwindigkeit zu produzieren.
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Die Platten können nun gezielt mit der Transportvorrichtung abgebremst oder beschleunigt werden und es ergibt sich für die Steuerung ein verlässliches Taktmuster. Ein „hängenbleiben” oder eine falsche Position von Werkstoffplatten und die damit vorhandenen Probleme in der Ablaufsteuerung sind im Bereich der Vorrichtung zur Kühlung verlässlich vermieden. Die Programmierung von Geschwindigkeitsrampen zum Abbremsen und Beschleunigen kann mit einem geringeren Sicherheitspuffer erfolgen, was den verlässlichen Durchsatz steigert.
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Selbst sich während der Produktion verändernde Reibwerte zwischen Werkstoffplatte und Transportrollen der Transportvorrichtung sind steuerungstechnisch kein Problem mehr, da die positive oder negative Beschleunigung durch die zweiseitige Einklemmung für einen schlupffreien Transport sorgt.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann es von Vorteil sein, wenn der Einrichtung ein Mittel zur Übertragung der Kraft auf die Werkstoffplatte zugeordnet ist, welches mittels zumindest eines Antriebes in und aus dem Übergabebereich bewegbar ist. Die Einrichtung und/oder die Mittel zur Übertragung der Kraft auf die Werkstoffplatte werden also während der Rotation des Sternwenders aus dem Übergabebereich, insbesondere aus der Reichweite der rotierenden Halteprofile, ausgeschwenkt, gedreht, rotiert, verfahren oder dergleichen. Bevorzugt wird eine Schwenkvorrichtung und/oder ein Linearantrieb vorgesehen sein.
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In einer weiteren positiven Ausgestaltung wird das Mittel zur Übertragung der Kraft der Einrichtung geeignet sein eine Relativbewegung der Werkstoffplatte zu tolerieren, zu beschleunigen oder zu verlangsamen.
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Besonders bevorzugt kann dabei an der Einrichtung als das Mittel zur Übertragung der Kraft F zumindest eine Walze oder ein Riementrieb, bevorzugt mit einem hohen Reibungskoeffizienten, angeordnet sein. Eine Walze, ein Riementrieb oder ähnliche geeignete Mittel, können eine Kraft F in Richtung der Transportvorrichtung ausüben, um zu gewährleisten, dass die Antriebs- oder Bremskräfte, übertragen durch die Transportwalzen der Transportvorrichtung, ausreichend in die Werkstoffplatte eingeleitet werden, damit diese den Vorgaben der Regelungs- oder Steuerungseinrichtung entsprechend der Programmierung folgen kann.
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Alternativ oder in Kombination kann vorgesehen sein, dass an der Einrichtung zur Beeinflussung der Relativbewegung der Werkstoffplatte ein Antrieb, bevorzugt für die Walze, den Riementrieb oder einer vergleichbaren Vorrichtung, angeordnet ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht eine Wirkverbindung der Vorrichtung mit einer Steuerungs- oder Regelvorrichtung zur Steuerung oder Regelung des Durchlaufes der Werkstoffplatten durch die Vorrichtung, insbesondere in Verbindung mit Mess- und/oder Berechnungssystemen zur Optimierung des Durchlaufes.
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Alternativ oder in Kombination kann dem Antrieb der Achse des Sternwenders ein frequenzgeregelter Motor zugeordnet sein.
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In vorteilhafter Art und Weise lassen sich bestehende Anlagen mit diesem System nachrüsten und somit modernisieren.
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Die Platten können nun gezielt mit der Transportvorrichtung abgebremst oder beschleunigt werden und es ergibt sich für die Steuerung ein verlässliches Taktmuster. Ein „hängenbleiben” oder eine falsche Position von Werkstoffplatten und die damit vorhandenen Probleme in der Ablaufsteuerung sind im Bereich der Vorrichtung zur Kühlung verlässlich vermieden. Die Programmierung von Geschwindigkeitsrampen zum Abbremsen und Beschleunigen kann mit einem geringeren Sicherheitspuffer erfolgen, was den verlässlichen Durchsatz steigert.
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Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben und in den Unteransprüchen angegeben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht parallel zur Achse des Sternwenders mit zwei Transportvorrichtungen,
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2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach 1 und
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3 eine Seitenansicht auf den Übergabebereich mit verschiedenen Ausführungsbeispielen für eine Einrichtung zur Aufbringung der Kraft F auf die Werkstoffplatte.
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1 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Achse 9 des Sternwenders 1 lotrecht zur Zeichenebene angeordnet ist. Die Werkstoffplatten 2 werden links auf einer Transportvorrichtung 6 mittels der Transportrollen 5 in den Bereich des Sternwenders 1 verbracht und durch eine Rotation des Sternwenders 1 im Uhrzeigersinn, eingezeichnet als Drehrichtung 10, mittels der radial von der Achse 9 des Sternwenders 1 abstehenden Halteprofilen 4 von den Transportrollen 5 respektive der Transportvorrichtung 6 abgehoben. Anschließend steht das nächste der Fächer 3 zur Aufnahme einer Werkstoffplatte 2 bereit, die über die Transportvorrichtung 6 herangefahren wird.
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Nach einer entsprechenden Anzahl an Takten in Drehrichtung 10 wird die Werkstoffplatte 2 auf der anderen Seite des Sternwenders 1 auf einer weiteren Transportvorrichtung 6 abgelegt und von dort mit dieser aus dem Bereich des Sternwenders 1 abtransportiert. Der Zeitraum in dem die Werkstoffplatte 2 im Sternwender 1 verbringt reicht aus um diese abzukühlen, damit diese gestapelt werden kann. Zumindest eine der Transportrollen 5 der Transportvorrichtung 6 wird mittels eines Antriebes antreibbar sein, um Beschleunigungskräfte auf die Werkstoffplatte 2 zu übertragen.
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Neben dem Sternwender 1 und der Transportvorrichtung 6 ist eine weitere Einrichtung 7 angeordnet, die geeignet ist eine Kraft F auf die Werkstoffplatte 2 aufzubringen, während diese im kämmenden Bereich respektive dem Übergabebereich 12 abgebremst und/oder beschleunigt wird. Um der Rotation des Sternwenders 1 nicht im Wege zu stehen, wird diese mit geeigneten Mitteln in den Bereich des Sternwenders verfahren, verschwenkt oder anderweitig eingebracht bzw. vice versa daraus herausgefahren, ausgeschwenkt oder anderweitig ausgebracht. Auf der linken Seite ist die Einrichtung 7 im Eingriff mit der Werkstoffplatte 2 eingezeichnet, während sie auf der rechten Seite in Ruheposition gezeichnet ist. Die Einrichtung 7 kann entweder selbst oder ein Mittel aufweisen, mit dem die Kraft F auf die Werkstoffplatte 2 aufgebracht wird. In der Zeichnung ist das Mittel zur Krafteinleitung als Walze 8 dargestellt, die über einen Antrieb 11 verfahrbar und/oder verschwenkbar ist.
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Aus der 2 lässt sich die Vorrichtung nochmals im Detail erläutern. Links wäre die nicht dargestellte Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten angeordnet, von der nach entsprechender Behandlung (Aufteilung, Besäumung) die Werkstoffplatte in Transportrichtung 14 auf den Transportwalzen 5 der Transportvorrichtung 6 zum Sternwender 1 transportiert wird. In diesem Sternwender sind zwei sukzessive angeordnete Übergabebereiche 12 angeordnet, wobei der Übergabebereich 12, der am Ende der ersten Transportvorrichtung 6 angeordnet ist, gerade mit einer Werkstoffplatte belegt wird, wobei die Einrichtung 7 im Eingriff ist. Bis die linke Werkstoffplatte 2 am zweiten Übergabebereich 12 eintrifft, wird auch die zweite Einrichtung 7 bereit sein, um diese mit einer Kraft F, senkrecht zur Zeichenebene der 2 in Richtung der Transportvorrichtung 6, zu beaufschlagen. Bevor der Sternwender 1 die Werkstoffplatten im Übergabebereich 12 aufnehmen wird, wird die Einrichtung 7 bzw. das Mittel zur Einleitung der Kraft F aus dem Übergabebereich herausgefahren. Die Werkstoffplatte wird über die Achse 9 des Sternwenders 1 geschwenkt und kann während dessen auskühlen. Bei der oberen Transportvorrichtung 6, die ebenfalls mit ihren Transportwalzen 5 kämmend zu den Halteprofilen 4 des Sternwenders 1 angeordnet ist, befindet sich eine Einrichtung 7 im Eingriff mit einer Werkstoffplatte 2, die soeben durch die angetriebenen Transportwalzen 5 beschleunigt wird. Um die Beschleunigung zu vereinheitlichen und sicherzustellen, dass eine durch die Abkühlung leicht verzogene Werkstoffplatte 2 genauso gut beschleunigt wird wie eine ebene Werkstoffplatte 2 wird auch hier eine Kraft F in die Werkstoffplatte 2 in Richtung der Transportwalzen 5 eingeleitet. Nachdem die rechte obere Werkstoffplatte 2 bereits aus dem Bereich des Sternwenders herausgefahren ist, wurde die Einrichtung 7 außer Eingriff mit dem Übergabebereich verfahren, um nicht im Wege der nächsten von oben kommenden Platte respektive der Halteprofile 4 zu sein.
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3 zeigt alternative Ausführungsformen der Mittel zur Einleitung einer Kraft F auf die Werkstoffplatte 2. Besonders bevorzugt werden diese als Walzen oder Riementriebe ausgeführt sein. Die Walzen oder Riementriebe können angetrieben sein um die Beschleunigung oder den Bremsvorgang zu verstärken bzw. zu unterstützen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass je nach Ausführungsform eine Einrichtung 7 ausreichend sein mag. Insbesondere mag es ausreichend sein beim Abtransport der Werkstoffplatten aus dem Sternwender 1 heraus, die Einrichtung 7 vorzusehen, da durch die Abkühlung die Platten meist konvex oder konkav aufgebogen sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sternwender
- 2
- Werkstoffplatten
- 3
- Fächer
- 4
- Halteprofile
- 5
- Transportwalzen
- 6
- Transportvorrichtung
- 7
- Einrichtung
- 8
- Walze
- 9
- Achse
- 10
- Drehrichtung
- 11
- Antrieb
- 12
- Übergabebereich
- 13
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- 14
- Transportrichtung
- 15
- Riementrieb
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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