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Verfahren zum Pressen von Holzspanplatten und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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Bei der Herstellung von Holzspanplatten werden gewöhnlich mit Kunstharz
behandelte Späne zu Spänevliesen aufgeschüttet und danach aus den Spänevliesen durch
kaltes Vorpressen Spänekuchen erzeugt, die unter gleichzeitiger Einwirkung erhöhter
Temperatur zusammengepresst werden, bis das als Bindemittel wirkende Xunstharz polymerisiert
oder kondensiert und erhärtet ist.
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Um mit einer möglichst geringen Menge Kunstharz eine grosse mechanische
Festigkeit und eine möglichst glatte Oberfläche zu erhalten, weisen die Platten
gewöhnlich eine grobe Späne enthaltende Mittelschicht und Feinstspäne bzw. Holzfasern
enthaltende Aussenschichten auf. Eine besondere Ausführungsform der Holzspanplatten
sind die sogenannten Dekorspanplatten, bei denen mindestens eine der beiden Aussenschichten
der Holzspanplatte mit einer Dekorfolie, die gewöhnlich aus einem mit Runstharz
und vorzugsweise mit Melamin getränktem Dekorpapier besteht, abgedeckt ist. Schliesslich
sind auch schon Dekorspanplatten vorgeschlagen worden, in deren Dekorfolie reliefartige
Muster eingeprägt sind, deren Tiefe praktisch der Dicke der äusseren aus Holzfasern
bestehenden Schicht entspricht. Obwohl die vorliegende Erfindung im folgenden nur
am Beispiel der Dekorspanplatten beschrieben ist, versteht sich, dass sie auch zur
Herstellung einfacher Holzspanplatten und von Dekorspanplatten, in deren Dekorfolie
reliefartige Muster eingeprägt sind, geeignet ist.
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Bei der Herstellung von Dekorspanplatten erfolgt das Zusammenpressen
der Spänekuchen gewöhnlich in einer Mehretagenpresse, wobei die Spänekuchen zwischen
die kalten Heizplatten jeder Etage geschoben und nach dem Beladen aller Etagen die
Heizplatten bei gleichzeitigem Erhitzen von einem Pressbär in vertikaler Richtung
von unten nach oben zusammengepresst werden. Dabei sollten, um optimale Eigenschaften
zu erreichen, der zeitliche
Verlauf von Druck und Temperatur so
gesteuert werden, dass die Spänekuchen, kurz bevor der als Bindemittel verwendete
Kunststoff erhärtet ist, auf die vorgegebene Dicke der fertigen Dekorspanplatten
verdichtet sind. Die dafür erforderliche gegenseitige Abstimmung von Pressdruck
und Wärmezufuhr wird dadurch erschwert, weil die Komprimierbarkeit der Spänekuchen
hauptsächlich von der Art und der Qualität des verwendeten Rohholzes, von der Feuchtigkeit
der Späne und der Verteilung der Wichte im Spänekuchen, das Erhärten des Kunststoffs
aber von dessen spezifischen Eigenschaften, von der von aussen zugeführten Wärme
und der Wärmeleitfähigkeit des Spänekuchens abhängig ist. Ausserdem sind diese Parameter
nicht unabhängig voneinander. Beispielsweise ist die das Härten des Kunststoffs
mitbestimmende Wärmeleitung im Spänekuchen zum überwiegenden Teil durch den Feuchtigkeitsgehalt
der Späne und, wenn vorhanden, durch die Eigenschaften der Dekorfolie bestimmt.
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Weil die den zeitlichen Druck- und Temperaturverlauf bestimmenden
Grössen theoretisch nur ungenügend erfassbar sind, werden der für die Herstellung
bestimmter Holz- bzw. Dekorspanplatten mit vorgegebenen Eigenschaften erforderliche
zeitliche Verlauf von Druck und Temperatur in Versuchsserien experimentell ermittelt
und dann bei der Fabrikation reproduziert. Um sicherzustellen, dass die fertigen
Platten die gewünschte Dicke aufweisen, ist an der Presse ein einstellbarer Endschalter
vorgesehen, durch den, sobald die unterste Pressplatte oder der Pressbär eine vorgegebene
Stellung erreicht hat, der Pressdruck wieaer verringert wird.
Diese
Arbeitsweise, den Pressdruck als Funktion der Presszeit zu steuern und beim Erreichen
der vorgesehenen Enddicke das Pressen abzubrechen, weist wesentliche Nachteile auf.
Da, wie oben beschrieben, die Komprimierbarkeit der Späne und deren Wärmeleitung
von mehreren Parametern bestimmt und gewöhnlich nicht konstant sind, ist es möglich,
dass die Spänekuchen auf die vorgegebene Enddicke zusammengepresst sind und das
Pressen abgebrochen wird, bevor der Kunststoff erhärtet, oder dass der Kunststoff
erhärtet ist, bevor die Spänekuchen auf die vorgegebene Enddicke zusammengepresst
sind, in welchem Falle das Zusammenpressen noch fortgesetzt wird, nachdem der Kunststoff
bereits erhärtet ist. Dieses fortgesetzte Zusammenpressen ist dann besonders nachteilig,
wenn der Druck, wie bei den meisten heute praktisch verwendeten Verfahren, diskontinuierlich
einwirkt. Bei diesen Verfahren wird der Druck nach dem Erreichen eines vorgegebenen
höheren ersten Werts auf einen geringeren zweiten Wert abgesenkt, dann erneut auf
den ersten Wert gesteigert und wieder auf den zweiten Wert abgesenkt. Diese Druckänderungen
werden so lange wiederholt, bis die Spänekuchen auf die vorgegebene Dicke der Platten
zusammengepresst sind. Dadurch soll erreicht werden, dass sich die Späne der einzelnen
Schichten, deren Lage zueinander während des Aufschüttens des Spänevlieses eine
statistische Verteilung aufweist, gegenseitig ausrichten und grössere benachbarte
Flächen bilden, was eine grössere Festigkeit und Dichte der fertigen Platten ermöglicht.
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Es versteht sich, dass unabhängig davon, ob der Druck kontinuierlich
oder diskontinuierlich einwirkt, die fertigen Holz-oder Dekorspanplatten bei ungenügender
Uebereinstimmung von Presszeit und Härtezeit des Kunststoffs eine ungenügende Qualität
aufweisen, weil bei zu kurzer Presszeit der Kunststoff noch nicht ausgehärtet- ist
und bei zu langer Presszeit die ausgehärtete Kunststoffbindung wieder zerstört wird.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beheben.
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Das erfindungsgemässe Verfahren zum Pressen von Holzspanplatten, bei
dem aus mit Kunststoff behandelten Spänen Spänevliese aufgeschüttet, aus den Spänevliesen
durch kaltes Vorpressen Spänekuchen erzeugt, die Spänekuchen zwischen die Heizplatten
einer Mehretagenpresse geschoben und bei gleichzeitiger Erwärmung bis auf die vorgegebene
Dicke der fertigen Holzspanplatten zusammen gepresst werden, ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Pressdruck zuerst als Funktion der Presszeit gesteuert und nach dem Erreichen
einer vorbestimmten Dicke der Spänekuchen in Abhängigkeit von der Differenz zwischen
dem gemessenen Istwert und einem als Funktion der Presszeit vorher bestimmten Sollwert
der Dicke kontinuierlich geregelt wird.
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Wie bereits eingangs erwähnt, wird der Ausdruck XHolzspanplatteg'
hier als Gattungsbegriff verwendet, der z. B auch Dekorspanplatten und mit reliefartigen
Ausnehmungen versehene Dekorspanplatten umfasst.
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Mit dem neuen Verfahren kann erreicht werden, dass die Spänekuchen
praktisch immer und nicht nur zufällig genau zu dem Zeitpunkt auf die Enddicke zusammengepresst
sind, zu dem das als Binder verwendete Kunstharz erhärtet ist, Durch die Regelung
des Pressdrucks in Abhängigkeit von den Abweichungen des Istwerts vom Sollwert ist
es weiter möglich, unverneidlidhe Schwankungen der Eigenschaften des Ausgangsmaterials
praktisch auszugleichen und damit den Ausschuss in der Produktion ganz wesentlich
zu verringern und die Qualität der Holzspanplatten erheblich zu verbessern. Schliesslich
ermoglicht das neue Verfahren auch das Erniedrigen des Pressdrucks während des Ablassens
des Dampfes bei gewöhnlichen Holzspanplatten bzw. während des Kühlens von Dekorspanplatten
in der Presse so zu regeln, dass dabei die Dikke der Platten praktisch unverändert
bleibt.
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Die Erfindung soll nun mit Hilfe der Figuren an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf von Pressdruck und
Dicke des Spänekuchens bei dem neuen Verfahren; Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild
einer bevorzugten Ausführungsform der neuen Druckregeleinrichtllng.
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Bei der Durchführung des neuen Verfahrens wird vorteilhafterweise
eine hydraulische Mehretagenpresse verwendet, deren den verschiedenen Etagen zugeordnete
Heizplatten von einem, von unten nach oben verschiebbaren Pressbären zusammengeschoben
werden. Nachdem alle Etagen der Presse mit beidseitig mit Dekorfolien abgedeckten
und etwa 35 mm dicken Spänekuchen beschich Fsind, wird zum Zeitpunkt o (Fig. 1)
eine Hydraulikpumpe, die den zum Verschieben des Pressbären erforderlichen Druck
erzeugt, eingeschaltet. Um auch bei Verwendung einer Pumpe mit relativ kleinem Fördervolumen
den Pressbären rasch bis zu der Höhe zu verschieben, bei der die Presse geschlossen
ist, d. h.
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die Spänekuchen an den oberen Heizplatten anliegen, können der oder
die Hydraulikzylinder des Pressbären mit zusätzlichen, unter hohem Druck stehenden
Speichergefässen verbunden werden.
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Dabei wird der hydraulische Druck und nach dem Schliessen der Presse
der Druck auf die Spänekuchen während einer ersten Periode 11 praktisch kontinuierlich
gesteigert und erreicht zum Zeitpunkt t1 einen ersten Maximalwert 12 von mindestens
20 kg/cm².
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Während dieser Periode wird die Dicke jedes Spänekuchens vom Anfangswert
praktisch kontinuierlich auf einen Wert 22 verringert.
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Der Druck wird dann während einer anschliessenden Periode 14 zunächst
auf einen ersten Minimalwert 13 abgesenkt und wird danach bis zum Zeitpunkt t2 mehrmals
aufeinanderfolgend zwischen diesen ersten Extremwerten verändert. Der Uebersichtlichkeit
wegen sind in der Figur nur drei solche Druckänderungen gezeigt,
obwohl
es in der Praxis meistens wesentlich mehr sind. Dabei werden der der Steilheit der
Kurventeile in der Periode 14 entsprechende zeitliche Verlauf für die Druckzunahme
und die Druck abnahme so gewählt, dass die Dicke der Spänekuchen während der Druckzunahme
unter dem Einfluss dieses Drucks und während der Druckabnahme durch Schrumpfung
des Spänekuchens praktisch gleichmässig abnimmt.
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Beim Erreichen des Zeitpunkts t2 wird der Pressdruck während einer
weiteren Periode 15 bis zum Zeitpunkt t3 zuerst auf einen zweiten Minimalwert 16
abgesenkt und anschliessend auf einen zweiten ?axitalwert 17 erhöht und danach mehrmals
aufeinanderfolgend zwischen diesen zweiten Extremwerten verändert. Auch hier gilt,
dass in Wirklichkeit der Druck wesentlich öfter als in der Figur gezeigt geändert
werden kann. Gewöhnlich entsprechen die Extremwerte der Periode 15 Drücken, die
geringer sind, als der Minimalwert des Drucks in der vorangegangenen Periode 14.
Auch während der Periode 15 sind die zeitlichen Verläufe der Druckzunahme und der
Druckabnahme so gewählt, dass die Dicke der Spänekuchen sowohl während der Druckzunahme,
als auch während der Druckabnahme möglichst gleichmässig abnimmt. Während der Periode
14 werden hauptsächlich die Holz fasern der Aussenschicht oder -schichten, während
der Periode 15 die Grobspäne der Träger- oder Mittelschicht verdichtet.
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Während der beschriebenen drei Perioden 11, 14 und 15 wird der Druck
als Funktion der Zeit seit dem Einschalten der Presse gesteuert. Der optimale Druckverlauf
ist dabei, wie einleitend
schon diskutiert wurde, von mehreren
Parametern abhängig und wird gewöhnlich in einer Nullserie experimentell bestimmt.
Die Drucksteuerung kann dann von einer Bedienungsperson an einem Schaltpult oder
mit Hilfe einer dafür vorgesehenen besonderen Einrichtung gesteuert werden. Eine
solche Drucksteuereinrichtung ist beispielsweise in der DDR-Patentschrift Nr. 70'012
beschrieben. Diese Einrichtung weist eine Schablone auf, deren eine Kante der graphischen
Darstellung der Kurve p = f(t) entspricht. Diese Schablone wird mit Hilfe eines
Motors an einem Fühlhebel vorbeigeführt, der über ein kinematisches System. die
Lage zweier Kontakte eines den Pressdruck anzeigenden Kontaktmanometers entsprechend
seiner jeweiligen Lage verstellt. Der Pressdruck liegt dann immer zwischen den,
von der Lage der Kontakte bestimmten Werten.
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Bei den bisher gebräuchlichen Verfahren wird das diskontinuierliche
Verdichten in der Periode 15 so lange fortgesetzt, bis die Spänekuchen auf die erforderliche
Dicke D zusammengepresst 0 sind. Die Nachteile dieser Arbeitsweise wurden bereits
weiter oben ausführlich beschrieben.
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Bei dem neuen Verfahren wird das diskontinuierliche Verdichten beim
Erreichen einer Dicke D , die etwa der 1,5 bis 2-fachen Enddicke D , im beschriebenen
Beispiel etwa 20 mm, entspricht, 0 abgebrochen. Anstelle der bis zu diesem Punkt
vcrwentlctcri neue rung des Drucks in Abhängigkeit von der Presszeit LrLt: 4iin
tne
Druckregelung, bei der der Pressdruck in Abhängigkeit von
der Differenz zwischen der Solidicke und der Istdicke, beide gemessen als Funktion
der Zeit, geregelt wird. Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel werden die Spänekuchen
nach der Umschaltung von der Steuerung auf die Regelung während der Periode 18 durch
leichtes Ansteigen des Drucks (Kurve 10) praktisch kontinuierlich zusammengepresst,
bis am Ende der Periode 18 zum Zeitpunkt t4, entsprechend etwa 5 min Presszeit,
die vorgegebene Enddicke Do von beispielsweise 12 mm erreicht ist. Es ist aber ebenso
gut möglich und durch die spezifischen Eigenschaften des jeweiligen Materials im
Spänekuchen bedingt, dass die Dickenabnahme der Spänekuchen während der Periode
18 mit praktisch konstantem Pressdruck oder einem geringeren Pressdruck, als während
der Periode 15, oder mit zeitlich schwankendem Pressdruck erreicht wird.
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Beim Pressen und gleichzeitigen Erhitzen von Dekorspanplatten wird
ein Teil der in den Spänen enthaltenen Feuchtigkeit verdampft. Der so gebildete
Dampf kann nur zu einem vernachlässigbar kleinen Teil durch dicke Randzonen der
Spänekuchen entweichen, während der grössere Teil von den für Dampf praktisch undurchlässigen
Dekorfolic und den an diesen anliegenden Heizplatten im Spänekuchen bzw. in dtsr
fertigen heißen Dekorspanpiatte zurückgehalten wircl. Um zu verhindern, dass die
Dekorplatten bei eillenl raschen Ablassen des Aussendrucks vom inneren Dampfdruck
zuerst; werden, ist es iotwend Lg, diese unter stsindigem Aussendruck
abzukühlen,
wobei der Dampf in den Platten wieder kondensiert. Während dieser Abkühlperiode
19 wird der Pressdruck bis zum Endpunkt t5 so geregelt, dass die Dicke D der Platten
0 unverändert bleibt, d. h. dass der Pressdruck dem mit zunehmender Abkühlung und
dadurch bewirkter Kondensation abnehmenden Dampfdruck in den Platten das Gleichgewicht
hält. Sobald die Heizplatten abgekühlt und der Pressdruck ganz abgelassen ist, kann
die Presse geöffnet werden, um die fertigen Dekorplatten über eine Entladevorrichtung
zu entnehmen. Die beschriebene Abkühlperiode dauert etwa ebenso lang wie die Pressperioden
11, 14, 15 und 18 zusammen, so dass für das angenommene Beispiel die gesamte Verweilzeit
der Dekorspanplatten in der Presse etwa 10 min beträgt. Die Spänekuchen für Spanplatten
ohne Dekor folie können in die heisse Presse geladen werden, weshalb bei diesen
auch der Zeitpunkt t4, zu dem die Spänekuchen auf die vorgegebene Dicke Do der fertigen
Platten zusammengepresst sind, rascher erreicht wird. Auch in den Spanplatten wird
beim Heisspressen die in den Spänen vorhandene Feuchtigkeit verdampft. Der so gebildete
Dampf weist einen hohen Dampfdruck auf, der nur zu einem kleinen Teil seitlich entweichen
kann. Da die Presse bei einfachen Spanplatten nicht abgekühlt, also auch heiss entladen
wird, muss während der Periode 19 der Pressdruck langsam erniedrigt werden, so dass
der Dampf zwischen den Spanplatten und den Heizplatten entweichen kann, ohne dass
dadurch die Dicke der Platten merklich geändert wird. Auch diese Arbeitsbedingung
kann durch eine Druckregelung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Istwert
und Sollwert der Plattendicke optimal eingehalten werden.
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Für die kontinuierliche Regelung des Pressdrucks zwischen dem Zeitpunkt
t3 und dem Endpunkt t5 wird vorteilhafterweise ein Regelkreis verwendet, der den
gemessenen Istwert der Dicke der Spänekuchen mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht
und dann den Pressdruck so regelt, dass Istwert und Sollwert praktisch gleich sind.
Im folgenden soll darum nochßie Prinzipschaltung eines für die vorliegende Aufgabe
besonders geeigneten und bewährten elektronischen Regelkreises beschrieben werden,
ohne auf Einzelheiten der verwendeten und jedem Fachmann bekannten Baugruppen einzugehen.
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In Figur 2 ist schematisch eine Hydraulikpresse 30 gezeigt, die zum
Anheben des Pressbären vorgesehen ist. Der Zylinder dieser Presse ist über eine
Rohrleitung mit einer hydraulischen Regelpumpe 31, die ein proportionales Verhalten
aufweist, verbunden.
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An der Kolbenstange 32 ist ein mechanischer Zeiger 33 befestigt, der
über einen Massstab 34 läuft, an dem der jeweilige Kolbenweg bzw. die Stellung des
Pressbären oder die Dicke aller Heizplatten und dazwischen liegenden Spänekuchen
abgelesen werden kann. Es versteht sich, dass der Zeiger 33 nicht notwendigerweise
an der Kolbenstange befestigt sein muss, sondern ebenso gut am Pressbären angeordnet
sein kann. Die Bewegung des Zeigers 33 wird über eine Zahnstange und ein Zahnrad
oder eine Reibungskupplung auf die Schleiferachse eines elektrischen Potentiometers
35 übertragen, so dass die Stellung des Schleifers einer bestimmt ten Stellung des
Zeigers entspricht. Die beiden Enden des Potentiometers
35 sind
elektrisch mit einer Gleichspannungsquelle 36 verbunden, so dass am Schleifer eine
der Stellung des Zeigers entsprechende elektrische Spannung abgenommen werden kann.
Das Potentiometer 35 bildet zusammen mit der Spannungsquelle 36 und der mechanischen
Schleiferstelleinrichtung den Istwertgeber der Regeleinrichtung.
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Der Schleifer ist mit dem einen Eingang eines Verstärkers 38 verbunden,
dessen anderer Eingang mit einer Referenzspannungsquelle 44, deren abgegebene Referenzspannung
einstellbar ist, verbunden.
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Dieser Verstärker ist so aufgebaut, dass das vom Schleifer des Potentiometers
35 abgenommene Signal nur dann verstärkt am Ausgang erscheint, wenn es eine Spannung
aufweist, die grösser als die als Schwellwert verwendete Referenzspannung von der
Spannungsquelle 44 ist. Der Schleifer ist weiter mit je einem Eingang zweier elektronischer
Schalter 39 und 48 verbunden. Der zweite Eingang des Schalters 39 ist mit der gleichen
Referenzspannungsquelle 44 wie der Verstärker 38 und der zweite Eingang des Schalters
48 ist mit einer anderen Referenzspannungsquelle 50, die ebenfalls eine einstellbare
Referenzspannung liefert, verbunden. Der Ausgang des Schalters 39 ist mit der Erregerwicklung
eines Relais 40, dessen Schaltkontakt 41 zum Unterbrechen der Drucksteuerung von
Hand oder durch eine Steuereinrichtung 43 und zum gleichzeitigen Einschalten der
neuen Regeleinrichtung vorgesehen ist, verbunden. Der Ausgang des Schalters 48 ist
mit einer Schaltuhr 49, deren Schaltzeit beispielsweise zwischen 1 und 10 min ein@elQbS
lat verbunden. Der Schaltuhr 49
ist ein Relais 51 nachgeschaltet,
das nach Ablauf der eingestellten Schaltzeit erregt wird und dessen Kontakte nicht
gezeigte Rückstellkreise schliessen, durch die die Einrichtung nach Ablauf eines
Arbeitszyklus in den Ausgangszustand zurückgestellt wird. Die Schaltuhr 49 kann
auch kurzgeschlossen werden, so dass das Relais 51 direkt und unverzögert durch
das Ausgangssignal des Verstärkers 48 betätigt wird.
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Der Sollwertgeber enthält einen Zeitgeber 45, dessen Zeitbasis durch
auswechselbare, für verschiedene Programme vorgesehene gedruckte Schaltplatten (sogenannte
Prints) an das jeweilige Fabrikationsprogramm angepasst werden kann. Der Ausgang
des Zeitgebers 45 ist itit dem Eingang eines Integrators 46 verbunden, dessen Ausgang
weiter mit dem Eingang eines Diodenfunktionsgenerators 47 verbunden ist.
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Der Ausgang des Verstärkers 38 und des Diodenfunktionsgenerators 47
ist mit je einem Eingang einer Summierstufe 60 verbunden, deren Ausgangssignal der
Differenz der beiden Eingangssignale entspricht. Der Ausgang dieser Summierstufe
ist mit einem PID-Regelnetzwerk 61 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines
als P-Stufe (Impedanzwandler) ausgebildeten Verstärkers 62 verbunden ist. Der Ausgang
des Verstärkers 62 ist dann über denbereits erwähnten Relaiskontakt 41 an die hydraulische
Regelpumpe geführt. Zur optischen Anzeige der Ausgangssignale des Verstärkers 38,
das dem Istwert entspricht, und des Diodenfunktionsgenerators
47,
das dem Sollwert entspricht, sind weiter zwei Anzeigeinstrumente 65 bzw. 66 vorgesehen.
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Bei der Durchführung des neuen Verfahrens mit einer bekannten Steuer-
und der oben beschriebenen Regeleinrichtung wird zuerst der Massstab 34, der beispielsweise
eine Länge von 70 cm aufweist, verschoben, bis sein Nullpunkt an dem Ort liegt,
auf den der Zeiger 33 zeigt, wenn kein Spänekuchen eingelegt ist und alle Heizplatten
der Presse ganz zusammengeschoben sind.
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Die Bewegungsverbindung zwischen dem Zeiger 33 und dem Potentiometer
35 ist so gewählt, dass die Spannung am Potentiometerschleifer 0 ist, wenn der Zeiger
auf die (willkürlich gewählte) Marke 70 zeigt und die Spannung ihren Maximalwert
von beispielsweise 10 Volt erreicht, wenn der Zeiger auf die Marke 0 zeigt.
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Danach werden am Potentiometerschleifer die Spannungen U1 und U2 bestimmt,
von denen U1 der Zeigerstellung entspricht, bei der die gefüllte Presse soweit zusammengeschoben
ist, dass die Spänekuchen die Dicke D aufweisen, bei der von der Drucksteuex rung
auf die Druckregelung umgeschaltet werden soll, und U2 der Zeigerstellung, bei der
die Spänekuchen in der Presse auf die gewünschte Dicke D der fertigen Holzspanplatte
zusammengepresst 0 sind. Die beiden Referenzspannungsquellen 44 und 50 werden dann
auf diese Spannungen U1 bzw. U2 eingestellt.
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Sobald die Presse mit den Spänekuchen beschickt ist, werden über einen
nicht gezeigten Hauptschalter die Hydraulikpumpe 31 und die Steuereinrichtung 43
eingeschaltet. Der Relaiskontakt 41 ist in seiner Ruhestellung und die Steuereinrichtung
steuert das Fördervolumen der Pumpe 31. Wie bereits weiter oben beschrieben wurde,
kann das Zufahren der Presse durch zusätzlich verwendete Hydraulikspeicher oder
auch parallel zur Regelpumpe 31 arbeitende weitere Hydraulikpumpen beschleunigt
werden. Mit der Einrichtung 43 wird dann der Pressdruck alstunktion der Zeit gesteuert.
Der zeitliche Druckverlauf entspricht dabei der Kurve 10 in den Perioden 11, 14
und 15 (Fig. 1). Während dieser Zeit werden die Spänekuchen entsprechend der gestrichelt
gezeichneten Kurve 20 (Fig. 1) zusammengepresst. Sobald die Spänekuchen auf die
vorgegebene Dicke Dx zusammengepresst sind und die am Potentiometer abgegriffene
Spannung den Wert U1 erreicht, liefert der Schalter 39 einen Strom, bei dem das
Relais 40 anzieht und der Relaiskontakt 41 umgelegt wird. Dadurch wird die Verbindung
von der Steuereinrichtung 43 zur Regelpumpe 31 unterbrochen und eine neue Verbindung
vom Ausgang des Regelverstärkers 62 zur Pumpe erstellt. Gleichzeitig liefert der
Verstärker 38 eine der am Potentiometer abgegriffenen Spannung entsprechende, verstärkte
Istwertspannung an die Summierstufe 60 und es wird durch in Figur 2 nicht gezeigte
Mittel der aus dem Zeitgeber 45, dem Integrator 46 und dem Funktionsgenerator 47
gebildete Sollwertgeber eingeschaltet, der an den anderen Eingang'der Summierstufe
60 eine elektrische Spannung liefert, deren Momentanwert
der Dicke
der Spänekuchen als Funktion der Zeit, und zwar für die Periode 18 (Fig. 1) entspricht.
Der von der Summierstufe 60, dem PID-Regelnetzwerk 61 und der P-Stufe 62 gebildete
Regelverstärker liefert dann eine zum Regeln der Pumpe 31 geeignete Ausgangsspannung,
die der Differenz zwischen der Istwert- und der Sollwertspannung entspricht. Verläuft
die wirkliche Dickenabnahme der Spänekuchen langsamer, als es der experimentell
ermittelten Kurve entspricht, so wird der Pressdruck entsprechend erhöht und umgekehrt.
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Spänekuchen nach Ablauf der
vorbestimmten Zeit t4 auf die Dicke Do der fertigen Holzspanplatten zusammengepresst
sind.
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Sobald diese Dicke D erreicht ist und am Potentiometer 35 die o entsprechende
Spannung U2 abgegriffen wird, liefert der Schalter 48 ein Signal, das die Schaltuhr
49 einschaltet. Die voreingestellte Schaltzeit entspricht der Dauer der Periode
19 (Fig. 1), während der die Platten abgekühlt bzw. der Dampf abgelassen wird. Nach
Ablauf der Schaltzeit wird das Relais 51 erregt. Beim Schliessen der entsprechenden
Relaiskontakte wird die Pumpe 31 abgestellt und der Sollwertgeber (45, 46, 47) wird
wieder auf 0 zurückgestellt. Beim anschliessenden Oeffnen der Presse sinkt die Potentiometerspannung
unter die Werte, U2 und U ab. Die Folge davon ist, dass zuerst das Relais 51 wieder
stromlos wird und danach der Verstärker 38 wieder gesperrt wird und das vom elektronischen
Schalter 39 gesteuerte Relais 10
wieder abfällt, wodurch der Kontakt
41 in seine Ruhestellung zurückfällt und die Steuereinrichtung 43 mit der Regelpumpe
31 verbindet Damit sind alle Teile der'Anlage wieder in ihre Ausgangsstellung überführt,
worauf der nächste Arbeitszyklus begonnen werden kann.