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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation von
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Dickenschwankungen beim kontinuierlichen Pressen von Span-, OSB-,
Faserhart-, MDF- oder dergleichen -platten mittels einer aufeinanderfolgend eine
Einlaufzone, eine Hochdruckzone, eine Mitteldruckzone und eine Niederdruck- bzw.
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Haltezone aufweisenden Durchlaufpresse. Ferner ist die Erfindung auf
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet.
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Aus der Zeitschrift "Holz als Roh- und Werkstoff" 39 (1981) Seiten
433 und 434 ist eine kontinuierlich arbeitende Ein-Etagen-Presse bekannt. Die untere
Heizplatte ist dabei fest mit der Pressenkonstruktion verbunden und mit Bohrungen
für das Heizmedium versehen. Die obere Heizplatte ist an vielen Kolben aufgehängt,
wobei je nach Pressenbreite, in Längsrichtung gesehen, drei oder mehrere Kolben-
und Zylinderreihen vorgesehen sind. Um beide Heizplatten istje ein endloses Stahlband
herumgeführt. Beide Stahlbänder sind synchron angetrieben.
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Mittels eines Drucköl-Umlaufsystems wird temperiertes öl mit hohem
Druck zwischen die Heizplatten und die Stahlbänder gepreßt, wodurch die Stahlbänder
auf einem sich ständig neu aufbauenden Ölfilm über die Heizplatten gleiten. Der
Schmieröl-Kreislauf hat mehrere Druckbereiche, nämlich eine Einlaufzone, eine Hochdruckzone
sowie eine Mitteldruck- und Niederdruckzone.
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Durch diese verschiedenen Druckzonen ist eine Anpassung an die Technologie
des Herstellungsprozesses möglich.
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Die einzelnen, der oberen Heizplatte zugeordneten Kolben und Zylinder
sind in Gruppen steuerbar, so daß sich Dickentoleranzen durch die elastische Verformbarkeit
dieser Heizplatte aussteuern lassen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem bekannten Verfahren
den erzielbaren Kompensationsgrad ganz wesentlich zu steigern und unter gleichzeitiger
Schaffung eines besonders guten Rohdichteprofils über die Plattendicke qualitativ
hochwertige Oberflächen zu erzielen, die zumindest im Regelfalle nicht mehr nachgeschliffen
werden müssen.
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Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch, daß pressenausgangsseitig
vom Dicken-Sollwert abweichende Plattenbereiche hinsichtlich Lage und Größe ermittelt
werden und daß dann lagekonform in der einen Kompensationsbereich bildenden Niederdruck-
bzw. Haltezone der Preßdruck in einem von der Größe der Abweichung abhängigen Maße
und/oder über eine von der Größe der Abweichung abhängige Strecke in Durchlaufrichtung
verändert wird.
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Durch die Erfassung von Dickenschwankungen am Pressenausgang, die
mittels mehrer Einzelmeßgeräte oder mittels einer traversierenden Meßvorrichtung
erfolgen kann, ist es möglich, unmittelbar und direkt Korrekturmaßnahmen einzuleiten,
wobei diese Korrekturmaßnahmen gezielt und vorzugsweise in Abhängigkeit von der
Größe der erforderlichen Korrektur im Mittel- und/oder Niederdruckbereich erfolgen.
Dadurch wird auch sichergestellt, daß während des Durchlaufs einer Platte durch
die Presse stets derjenige Korrekturbereich gewählt wird, der sich bezüglich der
noch gegebenen Verformbarkeit am besten für die speziell durchzuführende Korrektur
eignet.
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Vorzugsweise wird der Preßdruck zu Korrektur zwecken stufenweise verändert,
wobei insbesondere die Größe der aufeinanderfolgenden Preßdruck-Anderungsstufen
in Richtung des Pressenausgangs abnehmend gewählt wird.
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Dies gestattet eine einfache Anpassung der Korrekturen an die Verformbarkeit
der zu korrigierenden Plattenbahn, was sich wiederum hinsichtlich der erzielbaren
Oberflächenqualität günstig auswirkt.
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Eine weitere Besonderheit des Verfahrens nach der Erfindung besteht
darin, daß der Abstand zwischen dem Beginn des Preßdruckänderungsbereichs und dem
Pressenausgang in Abhängigkeit von der Größe der vorzunehmenden Korrektur gewählt
wird.
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Eine weitere vorteilhafte Besonderheit der Erfindung besteht darin,
daß pressenausgangsseitig ein auf den Kompensationsbereich folgender Haltebereich
vorgesehen und in diesem Haltebereich der Preßdruck unabhängig von Druckänderungen
im Kompensationsbereich konstant gewählt wird.
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Diese Haltezone mit konstanten Druckbedingungen stellt sicher, daß
bereits geschaffene Bindemittelbrücken sich weiter verfestigen können und jegliche
Zerstörung bereits geschaffener Bindemittelbrücken verhindert wird.
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Bei der praktischen Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung wird
bevorzugt die im Kompensationsbereich vorgenommene Preßdruckänderung als Feinausgleich
einer in allen Zonen wirksamen Preßdrucksteuerung überlagert. Die Kombination einer
Hauptdrucksteuerung mit einer Feindrucksteuerung ermöglicht es, jede dieser beiden
Steuerungen optimal und völlig unabhängig voneinander auszulegen, wodurch auch bei
schwierigeren Materialien stets Platten von ausgezeichneter Qualität und mit vernachlässigbaren
Dickentoleranzen erhalten werden können.
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Eine Ausführungsvariante einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung besteht aus einer unteren Pressenplatte und einer relativ dazu
verstellbaren, gesteuert mit Druck beaufschlagbaren oberen Pressenplatte, einem
um die untere Pressenplatte und einem um die obere Pressenplatte geführten und jeweils
mit gleicher Geschwindigkeit antreibbaren Endlosband, einer Anordnung zum Aufbau
und zur Aufrechterhaltung eines Druckmittelfilmes zwischen den einander zugewandten
Preßplattenflächen und dem jeweils zugehörigen Endlosband, und diese Vorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen der starren Pressenplatte und dem zugehörigen
Endlosband eine zumindest pressenausgangsseitig einen elastisch verformbaren Bereich
aufweisende Heizplatte vorgesehen und in diesem elastisch verformbaren Bereich die
Heizplatte bezüglich der Pressenplatte über mehrere in Pressenlängsrichtung
verlaufende
Reihen von flächenmäßig gleichförmig verteilten Zylinder-Kolbeneinheiten abgestützt
ist, und daß jeder Längsreihe von Zylinder-Kolbeneinheiten pressenausgangsseitig
eine Dickenmeßstelle für die jeweilige Platte zugeordnet und ferner eine Einrichtung
zur individuellen Ansteuerung der einzelnen Zylinder-Kolbeneinheiten jeder Reihe
in Abhängigkeit von der gemessenen Sollwertabweichung vorgesehen ist.
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Vorzugsweise besitzt die Heizplatte pressenausgangsseitig eine großflächige,
zur Aufnahme der Zylinder-Kolbeneinheiten bestimmte Ausnehmung, so daß sich insgesamt
eine sehr kompakte Gesamtanordnung ergibt.
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Die Heizplatte kann gemäß einer Ausführungsvariante aus mehreren stoßend
aneinandergrenzenden Plattenmodulen bestehen, wobei die dem Kompensationsbereich
zugeordneten Plattenmodule geringere Stärke aufweisen als die den verbleibenden
Heizplattenbereich bildenden Module.
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Durch den modulartigen Aufbau läßt sich in fertigungstechnisch günstiger
Weise eine Anpassung der Gesamtvorrichtung an die jeweiligen Erfordernisse erzielen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert; in dieser zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
des Grundprinzips der Erfindung, und Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer
Ausführungsform einer nach der Erfindung ausgebildeten Durchlaufpresse mit integrierter
Kompensationseinrichtung zur Beseitigung von Dickenschwankungen.
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Das in Fig. 1 gezeigte Grundprinzip des Systems zur Optimierung der
Plattendicke umfaßt eine Durchlaufpresse mit einer oberen Heizplatte 10 sowie einer
unteren Heizplatte 11, wobei die benötigte Wärme bevorzugt durch das Schmieröl übertragen
wird, dessen Kreislauf anhand der Fig. 2 noch erläutert werden wird.
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Die Durchlaufrichtung der zu pressenden Platten ist in Fig. 1 durch
Pfeile gekennzeichnet. Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung, daß die obere Heizplatte
10 unterschiedliche Elastizitätseigenschaften besitzt. Presseneingangsseitig ist
diese Heizplatte 10 praktisch als Starrplatte ausgebildet, während pressenausgangsseitig
ein elastisch verformbarer Bereich vorgesehen ist, der zur Aufnahme von gleichmäßig
und flächig verteilten Zylinder-Kolbeneinheiten 17, 17' dient. Die erforderliche
Elastizität dieses Bereichs, der sich zumindest über ein Drittel der gesamten Pressenlänge
erstreckt, kann bevorzugt durch Ausbildung einer Ausnehmung 16 geschaffen werden.
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Die Heizplatte 10 muß nicht einteilig ausgebildet sein, sondern es
stellt in vielen Fällen sogar einen wesentlichen Vorteil dar, diese Heizplatte modular
aus einzelnen Plattenabschnitten zusammenzusetzen. Vorzugsweise sind zwei Arten
von Plattenmodulen vorhanden, nämlich eine dem elastischen Bereich zuzuordnende
Modulart und eine dem Starrbereich zuzuordnende Modulart.
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Außerhalb der Presse und der Pressenausgangsseite zugeordnet ist eine
schematisch dargestellte Dickenmeßeinheit 20 vorgesehen, mittels der Abweichungen
der Ist-Plattendicke von der Soll-Plattendicke exakt festgestellt werden können.
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In Abhängigkeit von den erzielten Meßergebnissen werden die Zylinder-Kolbeneinheiten
17 mit entsprechendem Kompensationsdruck beaufschlagt. Jeder Meßstelle in Querrichtung
der Platte ist dabei eine Längsreihe von Zylinder-Kolbeneinheiten 17 zugeordnet.
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Vorzugsweise werden die beiden pressenausgangsseitig gelegenen Querreihen
von Zylinder-Kolbeneinheiten 17' mit konstantem Druck beaufschlagt, so daß eine
Haltezone geschaffen wird, die verhindert, daß bereits geschaffene Bindemittelbrücken
zerstört werden.
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Ein Beispiel für eine konkrete Anwendung des in Fig. 1 gezeigten Grundprinzips
in einer Durchlaufpresse ist in Fig. 2 dargestellt.
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In einem Pressenrahmen 14 ist eine mit diesem Pressenrahmen fest verbundene
untere Pressenplatte 9 und eine relativ dazu höhenverstellbare obere Pressenplatte
8 vorgesehen.
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Die Vertikalverstellung der oberen Pressenplatte erfolgt über eine
Vielzahl von Zylinder-Kolbeneinheiten 15, an denen die obere Pressenplatte aufgehängt
ist.
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Jeder der beiden Pressenplatten 8, 9 ist eine Heizplatte 10, 11 zugeordnet,
die mit einer Gleitschicht versehen ist.
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Um die untere Pressenplatte 9 mit zugehöriger Heizplatte 11 und um
die obere Pressenplatte 8 mit zugehöriger Heizplatte 10 ist jeweils ein Endlosband
12, 13, insbesondere ein Endlos-Stahlband geführt. Beide Stahlbänder sind mit gleicher
Geschwindigkeit angetrieben.
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über eine Vielzahl von Bohrungen, die sich durch die Heizplatten 10,
11 und den Notlauf-Eigenschaften erbringenden Gleitbelag erstrecken, wird zwischen
Gleitbelag und Endlosband erwärmtes öl mit hohem Druck gepumpt, so daß die Endlosbänder
12, 13 auf einem sich ständig neu aufbauenden Ölfilm gleiten.
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Das Thermoöl wird in einem Erhitzer 1 erwärmt, über einen Wärmetauscher
2 geleitet und mittels Pumpen 3 zwischen Endlosbänder und Gleitbelag gedrückt. Das
seitlich sowie an den vorderen und hinteren Stirnkanten der oberen und unteren Heizplatte
abgesaugte Thermoöl gelangt dann wieder zu einem Ölsammler 4 und wird mittels einer
Kreislaufpumpe 5 dem Wärmetauscher 2 zugeführt.
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Die zwischen dem Pressenrahmen 14 und der oberen Pressenplatte 8 angeordneten
Zylinder-Kolbeneinheiten sind an ein Preßhydraulik-System 6 angeschlossen, das zur
Hauptdruckdosierung dient. Die zwischen der Pressenplatte 8 und der oberen Heizplatte
10 angeordneten Zylinder-Kolbeneinheiten 17 liegen an einem separaten Hydrauliksystem
7, das eine der Hauptdruck-Dosierung überlagerte Feindruck-Dosierung gewährleistet.
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Durch die Anordnung und Beaufschlagung der zwischen dem Pressenrahmen
14 und der oberen Pressenplatte 8 gelegenen Zylinder-Kolbeneinheiten 15 werden innerhalb
der Presse in Durchlaufrichtung gesehen verschiedene Druckzonen geschaffen, nämlich
eine Einlaufzone I, eine Hochdruckzone II, eine Mitteldruckzone III sowie eine Niederdruck-
bzw.
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Haltezone IV.
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Die durch die in Fig. 1 angegebene, in Fig. 2 nicht dargestellte,
pressenausgangsseitig vorgesehene Meßanordnung gesteuerten Zylinder-Kolbeneinheiten
17, die den angestrebten Feinausgleich erbringen, befinden sich im Bereich der Mitteldruck-
und Niederdruckzonen. Durch die Anbringung dieser Zylinder-Kolbeneinheiten in einer
Ausnehmung 16 der Heizplatte 10 kann eine besonders feinfühlige Druckausübung erfolgen,
da die elastische Verformbarkeit der Heizplatte 10 im Bereich dieser Ausnehmung
aufgrund der Materialstärke in günstiger Weise vorgegeben werden kann.
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Es wurde bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt, daß pressenausgangsseitig
zumindest die letzte Querreihe der Zylinder-Kolbeneinheiten 17 mit konstantem Druck
beaufschlagt sein kann und demgemäß nicht in Abhängigkeit von Meßergebnissen gesteuert
wird.
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Die schematisch dargestellte und beschriebene Durchlaufpresse zeichnet
sich durch ihre trotz der vielfältigen Kompensationsmöglichkeiten gegebene Kompakteinheit
aus und ermöglicht eine kontinuierliche Produktion von Platten mit qualitativ hochwertigen
Oberflächen und keinen bzw. derart geringen Dickentoleranzen, daß im Regelfall keinerlei
anschließende Schleifvorgänge erforderlich sind.
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Von Bedeutung ist ferner, daß bei dem beschriebenen System Voraushärtungseffekte
vermieden werden und sich somit ein besonders gutes Rohdichteprofil über die Plattendicke
erzielen läßt. Da durch das kontinuierliche Pressen auch höhere technologische Werte
gefahren werden können, läßt sich sogar eine Materialersparnis von einigen Prozent
durch geringeres spezifisches Gewicht der Platten erzielen.
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