DE4344401A1 - Meß- und Steuereinrichtung für eine kontinuierlich arbeitende Presse - Google Patents
Meß- und Steuereinrichtung für eine kontinuierlich arbeitende PresseInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Meß- und Steuereinrichtung für eine
kontinuierlich arbeitende Presse zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder
ähnlichen Holzwerkstoffplatten und Kunststoffplatten gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Konstruktionen solcher kontinuierlich arbeitender Pressen, bei denen Meß-
und Steuereinrichtungen für den Betrieb notwendig sind, sind bekannt
geworden durch die DE-OS/PS 22 42 399, 25 36 476, 25 45 366, 31 33 817
und 39 14 105.
Zum Stand der Technik gehört es, daß jede kontinuierlich arbeitende Presse zur
Steuerung des Verfahrensablaufes genau den Prozeßablauf nachvollziehen muß,
wie sie aus der bekannten Taktpressen-Technologie zur Herstellung von
Spanplatten, MDF-Platten (Medium Density Fibre) oder OSB-Platten (Oriented
Strand Boards) bekannt ist. Hierzu ist es notwendig, daß alle kontinuierlich
arbeitenden Pressen in der Lage sein müssen, zumindest eine Preß-/Heizplatte,
entweder oben oder unten, sphärisch längs und quer so zu verformen, daß
longitudinal entsprechend den unterschiedlichen Dicken der herzustellenden Platten
sowie deren Feuchtegehalt und den daraus resultierenden Stahlband-, sprich
Produktionsgeschwindigkeiten, größere Distanzen bzw. Spaltabstände zwischen
oberer und unterer beheizter Preßplatte zur notwendigen gleichmäßigen
Dampfverteilung oder Entgasung entlang der Preßstrecke einzusteuern sind. Das
gleiche gilt für eine Querverformung der Preß-/Heizplatte, wobei es hier im
wesentlichen um eine konvexe Einwirkung auf das Preßgut geht, wodurch zum
Beispiel die Querzugfestigkeit und in Verbund damit auch der Leimverbrauch
günstig beeinflußt wird.
Diese Aufgabe wird von allen bestehenden kontinuierlich arbeitenden Pressen mehr
oder weniger erfüllt, das heißt mit mehr oder weniger Zeitbedarf für eine
Veränderung der Verfahrensparameter hierfür.
Bei den Pressen aus DE-PS 31 33 817 und 39 14 105 sind die Abstände zwischen
den Gestellen so gewählt, daß die Heizplatten in Verbund mit der Bramme relativ
stark ausgebildet sind. Bei der Presse nach DE-PS 31 33 817 ist eine
Gegenheizung in den Brammen, nach DE-PS 39 14 109 in den Heizplatten
integriert. Mittels dieser Gegenheizungen können die Heizplatten konkav,
planparallel oder konvex verformt werden. Beim Produktionswechsel, zum Beispiel
von einer Dickplatte (38 mm) auf eine Dünnplatte (8 mm), muß die konvexe
Querverformung sowie das Temperaturprofil geändert werden. Aufgrund der großen
aufzuheizenden Massen von Preß-/Heizplatte und Bramme mit Gegenheizung
arbeitet das System relativ träge, im Ergebnis funktioniert eine Umstellung der
Konvexverformung nur über längere Zeiten und ist partiell zwischen jeder
Stellgliederreihe nicht unterschiedlich einsteuerbar.
Um die Querverformungsvorgänge (Konvexverformung) etwas zu beschleunigen,
werden die Kräfte der äußeren Zylinder in Verbindung zu den in der Mitte
angeordneten Preßzylindern verändert bzw. abgesenkt. Aufgrund der Dicke des
Heiz- und Brammensystems ist eine On-line-Verstellung, das heißt im Zuge eines
fliegenden Wechsels innerhalb weniger Sekunden mittels dieser Kraftveränderung
in den Zylindern, nur begrenzt bis circa 40% möglich. Es werden deshalb extreme
Umstellungen von Dick- auf Dünnplattenproduktion möglichst erst durch
Unterbrechung von Wartungsschichten, die mehrere Stunden dauern können,
vorgenommen, weil die thermischen Veränderungen diese Zeit erfordern.
Nach den Pressen aus DE-OS 22 42 399, DE-OS 25 45 366 und den DE-OS 25 45 476
ist jedem Gestell eine Vielzahl von Preßzylindern zugeordnet, wodurch
längs und quer eine beliebige sphärische Verformung der Preß-/Heizplatte
durchgeführt werden kann. Insofern erfüllt eine solche Presse die Forderung für
eine On-Line-Verstellung im fliegenden Produktionswechsel. Als Nachteil dieser
Pressen-Konzeption ist anzuführen, daß um das Kraftprofil nach DE-OS 25 45 366
einsteuern zu können, der Druck in den hydraulischen Druckelementen abgesenkt
wird. Das erfolgt durch die Veränderbarkeit der Wirkflächen in den einzelnen
Druckelementen, das heißt, Wegschalten von Teilflächen (z. B. 1/3 Kolbenfläche)
entlang nacheinander installierter Stellgliederreihen führt wohl bei Minimierung der
äußeren Stellkräfte zu einer konvexen Verformung quer zur Preßstrecke. Bei
Nutzung des max. Preßkraftprofils längs der Preß-Strecke führt dieses jedoch
partiell zur Minimierung des Kraftprofils längs. Die partielle Biegeverformung längs
und quer ist mit dem Steuersystem dieser Servohydraulik wegsensorisch gar nicht
oder nur außen erfaßbar. Die Biegeverformung stellt sich nur unter Einwirkung der
Preßgutgegenkraft zwischen der oberen und unteren Preß-/Heizplatte ein.
Ist jedoch die Einstellung eines konvexen Kraftprofils quer zur Preßstrecke bei
maximaler Preßkraft entsprechend dem maximal möglichen Preßkraftprofil längs der
Preßstrecke notwendig, so kann zumindest in den Randbereichen nicht mehr die
maximale Preßkraft aufrechterhalten bleiben.
Die Einsteuerung des Preßspaltes, das heißt des Sollwertes der Dicke zwischen
der oberen und unteren Preß-/Heizplatte, erfolgt zum Beispiel nach der
DE-PS 22 42 399 mittels einer servohydraulischen Spaltsteuerung, wobei der
Dickensollwert über eine Spindelverstellung eingesteuert wird.
Die Druckverstellung in der Mitte, das heißt quer zur Preßstrecke, erfolgt
beispielsweise entsprechend den Vorgaben der DE-PS 25 36 476 durch
Druckveränderungen bzw. Abschalten von Wirkungsflächen der einzelnen
Zylinder/Druckelemente. Die tatsächliche geometrische Veränderung hinsichtlich
einer konkaven, planeben oder konvexen Position kann auch mittels dieser Technik
nicht erfaßt oder dargestellt werden. Weniger übersichtlich wird der Einstellprozeß,
wenn zum Beispiel eine sphärische Geometrie eingesteuert werden soll. Das heißt
im Beispiel, wenn eine konvexe Verformung bereits eingesteuert ist und zusätzlich
eine Längsverformung, partiell in diesem Bereich, zum Beispiel für eine Entgasung
eingesteuert werden soll, so verändern sich die Gegebenheiten des geometrischen
Wegprofils longitudinal. Erst durch zeitaufwendige experimentelle Maßnahmen ist
es mit dieser Technik möglich, den optimalen Prozeßparameter für eine Längs- und
Querverformung einzusteuern. Als Nachteil ist auch anzusehen, daß der
maschinenbauliche Aufwand erheblich ist, da das Konzept unter Verwendung einer
relativ dünnen Preß-/Heizplatte einen sehr engen Abstand zwischen den Gestellen
erfordert, welches einer großen Anzahl von Gestellen und somit auch einer hohen
Anzahl von hydraulischen Stellzylindern entspricht - das heißt in etwa einem
Unterkolbenteppich. Dieses Konzept einer kontinuierlich arbeitenden Presse
bedingt relativ hohe Herstellungskosten.
Die meßtechnische Erfassung einer geometrischen Veränderung quer zur
Preßstrecke gehört seit mehreren Jahrzehnten zum Stande der Technik. Dabei
werden zur Messung der Durchbiegung der Preß-/Heizplatten deren Oberflächen
Meßtaster bzw. Wegsensoren zugeordnet, die in Abhängigkeit von den jeweiligen
Verformungsgrad den Wert messen und vorzugsweise elektrische Impulse in eine
zentrale Steuereinrichtung weiterleiten. Diese Impulse werden in der
Steuereinrichtung, die auch aus einem Personal Computer (PC) oder Prozessor
bestehen kann, als Istwert mit dem gespeicherten Sollwert verglichen und
anschließend wird aus einem festgelegten Programm ein Differenz-Steuerimpuls
berechnet, der über Ventile den zuständigen Stellgliedern zugeleitet und so in den
Zylindern der Stellglieder eine verschieden starke Beaufschlagung veranlaßt. Mittels
dieser meßtechnischen Mittel kann man auch die technologisch bedingten
Querverformungen am Bildschirm (Monitor) darstellen. Das heißt, man kann den
technologisch erforderlichen Zustand auf Sicht einsteuern und im On-Line-
Verfahren auf die Stellglieder einwirken.
Bekannt ist aus der DE-PS 31 01 616 eine Holmverformungsmeßeinrichtung für
Einetagen-Plattenpressen, bei der die Meßeinrichtung aus einem Meßstrang aus
Band oder Draht mit Wegaufnehmer besteht, wobei mehrere Meßstränge längs
oder quer des zu messenden Holmes geführt und außerhalb des Preßbereichs
gehalten sind. Die sensorische Erfassung der Meßwerte für die Holmverformung
erfolgt aufgrund der Oberkolbenausführung im kritischen Wärmeeinflußbereich und
arbeitet dementsprechend fehlerhaft und sehr störanfällig.
Bekannt ist weiter aus der DE-PS 42 08 261 ein Verfahren, wobei eine
preßkraftbedingte Verformung der Pressenholme gemessen wird, wonach
zumindest einer der Pressenholme mit einem System von kommunizierenden
Röhren versehen oder verbunden wird, die mit einer Meßflüssigkeit gefüllt werden,
die in im wesentlichen vertikalen Röhrenzweigen unter dem Einfluß der Hydrostatik
horizontale Meßoberflächen ausbildet und daß von diesen Meßoberflächen die
Meßwerte abgenommen sowie danach die Preßzylinderkolbenanordnungen
gesteuert und/oder geregelt werden. Ein solches Meßverfahren ist sehr aufwendig
und teuer. Zudem hat dies Verfahren den Nachteil, der auch der Meßeinrichtung
nach DE-PS 31 01 616 zuzuschreiben ist, daß die Abnahme der Meßwerte
verkleinert erfolgt und damit sehr hochauflösende Sensoren eingesetzt werden
müssen, die aber auch nicht verhindern können, daß unzufriedenstellende
Meßergebnisse zustande kommen.
Die Forderung an eine moderne Anlagentechnik ist auch eine Just-In-Time-
Produktion, das heißt eine flexible auftragsbezogene Fertigung.
Dies bedeutet, daß eine kontinuierlich arbeitende Presse in der Lage sein muß,
einen fliegenden Produktionswechsel durchzuführen. Dieses können die momentan
auf dem Markt bekannten kontinuierlich arbeitenden Pressen wie bereits ausgeführt
nur bedingt oder zum Teil gar nicht.
Die vom Anmelder bisher gebauten kontinuierlich arbeitenden Pressen arbeiten
nach dem Prinzip einer Oberkolbenpresse in seitlich er Anordnung zur Longitudinal-
Beeinflussung der oberen Heizplatte zwecks Verformung der Presse längs der
Preßstrecke sowie der zusätzlichen Anordnung von Multipot-/Hydro-Kurzhub
zylindern, die mittig unterhalb der unteren Heizplatte zur Querverformung installiert
sind.
Das Prinzip des Pressengestells dieser kontinuierlich arbeitenden Presse ist
aus der Patentanmeldung DE-OS 40 17 791 bekannt.
Diese Ausführungsform einer kontinuierlich arbeitenden Presse ist in der Lage, im
fliegenden Produktionswechsel im On-Line-Prozeß die jeweilige sphärische
Verformung der Preß-/Heizplatte längs und quer einzustellen. Jedoch ist der
maschinenbauliche Aufwand und die daraus entstehenden Herstellungskosten für
diese Art der kontinuierlich arbeitenden Pressen, besonders durch die Ausbildung
des Preßbärsystems mit den dazugehörigen Anordnungen der seitlich
angebrachten Oberkolben, erheblich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stellgliedereinrichtung und die auf
die Stellglieder einwirkende Meß- und Steuereinrichtung an einer kontinuierlich
arbeitenden Presse der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß mit einer die
Meßwerte korrekt übertragenden Meßeinrichtung ohne negative Wärmebeein
flussung und einer transparent wirkenden Steuer- und Regelstrategie, eine schnelle
Änderung der Produktionsparameter auch während der Prozeßoptimierung beim
Anfahr- und Produktionsbetrieb und während der Umstellung auf andere
Plattendicken und/oder Rohdichten, der Preßdruckprofilbereich der Presse und die
Produktqualität stets reproduzierbar (im On-Line-Verfahren) optimal eingesteuert
sowie verwirklicht werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale und Maßnahmen.
Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß mit der
vorgesehenen Meß- und Steuereinrichtung eine gezielte Einsteuerung einer
konvexen, konkaven und sphärischen Biegeverformung der Preß/Heizplatten
unabhängig von der Preßgutgegenkraft unter Aufrechterhaltung des maximalen
Preßkraftprofils und der physikalischen Qualitätswerte für das Preßgut in wenigen
Sekunden einsteuerbar ist, und daß dies auch während der Umstellung auf andere
Plattendicken und/oder Rohdichten im Anfahr- und Produktionsbetrieb stets
reproduzierbar im On-Line-Verfahren möglich ist. Mit dem erfindungsgemäßen
Wegmeßsystem ist es des weiteren möglich, entlang der gesamten Preßstrecke bei
einer komplexen Prozeßführung, z. B. bei Veränderung des Feuchtegehalts oder
des Rohdichteprofils mit Rücksicht auf die jeweiligen Plattendicken und
erforderlichen Querzugfestigkeit, die Prozeßparameter im Zuge einer
Echtzeitregelung durch Einsatz der hydraulischen Stellglieder in Verbindung mit
dem diesen Stellgliedern zugeordneten Wegmeßsystem technologisch optimal zu
verändern.
Von Vorteil ist auch, daß durch die wegsensorische Erfassung der korrekten
geometrischen Veränderung mit dem Wegmeßsystem nach der Erfindung die
sphärische Veränderung der Preßstrecke längs und quer nicht nur am Bildschirm
exakt darstellbar ist, sondern entsprechend den technologischen Erfordernissen
werden diese Wegmeßwerte dem Rechnersystem als Istwert eingegeben, mit dem
Sollwert verglichen und anschließend mit einem neuen Steuerimpuls die Stellglieder
korrigierend beaufschlagt, so daß eine Prozeßführung in Echtzeitregelung
durchgeführt werden kann.
Für eine störungsfreie Meßwertermittlung der Preßspaltabstände bzw. der
bestehenden Verformung der Preß-/Heizplatte in der Mitte trägt auch bei, daß das
Wegmeßsystem außerhalb der Presse angeordnet ist und aufgrund der
Hebelübersetzung im Verhältnis 1 : 2 bis 1 : 4, die Meßwerte nach außerhalb aus
der kritischen Wärmeeinwirkung übertragen werden, wobei durch die
Hebelübersetzung eine optimale vergrößerte meßtechnische Auflösung des Istwerts
gegeben ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.
Es zeigt
Fig. 1 in Seitenansicht eine kontinuierlich arbeitende Presse für die die
Meß- und Steuereinrichtung gemäß der Erfindung Verwendung
findet,
Fig. 2 in Vorderansicht die kontinuierlich arbeitende Presse
nach Fig. 1 in einem Schnitt A-A,
Fig. 3 in schematischer Darstellung das Wegmeßsystem
gemäß der Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Preß-/Heizplatte
mit sphärischer Verformung,
Fig. 5 die Anordnung der Meßlatte mit Hebelgestänge nach Fig. 3,
Fig. 6 eine zweite Ausführungsform für die Meßwertabnahme von
der Preß-/Heizplatte,
Fig. 7 in schematischer Darstellung die Anordnung der
Zylinderdimensionierung der Stellglieder und wie Fig. 7,
Fig. 8 in schematischer Darstellung die Anordnung der
Zylinderdimensionierung der Stellglieder.
Die kontinuierlich arbeitende Presse nach der Erfindung besteht nach Fig. 1 bis 2
in ihren Hauptteilen aus den oberen und unteren Pressenholmen 3 und 2 und den
sie formschlüssig verbindenden Zuglaschen 13. Die Zuglaschen 13 sind mittels der
Steckbolzen 33 schnell lösbar. An den Stirnseiten der Pressenholmen 2 und 3 sind
Seitenschilder 38 angebracht und dienen als Verankerung und Lagerstelle für die
Antriebstrommeln 24, den Umlenktrommeln 25 und den Einlaufsystemen für die
Rollstangen 12. Die Pressenholme 2 und 3 bestehen aus Stegblechen 15 und 16
und diese verbindenden Rippen 31. Jeweils vier Stegbleche 15 und 16 sind mittels
Zuganker 37 zu einem Einzelholm 23 verbunden, die durch Aneinanderreihung und
Anbringung der Preß-/Heizplatten 14 die Länge L der Pressenholme 2 und 3
darstellen.
Aus der Fig. 1 ist weiter zu entnehmen, wie die Umlenktrommeln 25 den
Einlaufspalt bilden und wie sich die mit den Stahlbändern 5 und 6 um die
Pressenholme 2 und 3 geführte Rollstangen 12 gegen die Preß-/Heizplatten 14
abstützen. Das heißt die umlaufenden Rollstangen 12, als Beispiel für eine rollende
Abstützung, sind zwischen den Preß-/Heizplatten 14 und den Stahlbändern 5 und 6
mitrollend angeordnet. Das Preßgut 4 wird mit den von den Antriebstrommeln 24
angetriebenen Stahlbändern 5 und 6 durch den Preßspalt 11 gezogen und zu
Platten gepreßt.
Die hydraulischen Zylinderkolbenanordnungen 7, 8 und 9 sind mit den
Druckkolben 28 vorzugsweise unterhalb der Preß-/Heizplatte 14 angeordnet und
stützen sich auf Stützbleche 21 des unteren Pressenholms 2 ab. Die könnten
ebenso als Oberkolben unter dem oberen Pressenholm 3 eingesetzt werden.
Bevorzugt ist jedoch die Unterkolbenanordnung aus thermischen Gründen, um eine
Erhitzung des Hydrauliköls und der Meßeinrichtungen durch die aufsteigende
Wärme aus den Heizplatten 14 zu minimieren. Um eine sphärische Verformung
quer, zum Beispiel konvex, zu ermöglichen, kommt bei den mittleren Zylinder 36′
eine höhere Kraft gegenüber den seitlichen Zylindern 36 zur Wirkung. Das heißt,
der hydraulische Druck wird gegenüber den äußeren Zylindern 36 different, das
heißt höherem Druckniveau eingesteuert. Den Zylindern 36 und 36′ und den
Druckkolben 28 sind jeweils Stütztraversen 30 zugeordnet, die dabei die zentrisch
wirkenden hydraulischen Kräfte von den Druckkolben 28 auf die Stütztraversen 30
und über Stützkörper 29 auf die untere Preß-/Heizplatte 14 übertragen. Die
Stützkörper 29 sind an den vier Eckpunkten der Stütztraversen 30 so angeordnet,
daß die Stützabstände der Stützkörper 29 den Stützabständen e der Stegbleche 15
und 16 entsprechen. Die Vorspannkräfte der Stahlbänder 5 und 6 zwischen den
Ein- und Auslauftrommelsystemen werden von 4 Doppel-T-Trägern als Druckkraft
aufgenommen, wobei auf den unteren im Fundament 18 verankerten Doppel-T-
Träger 17 der untere Pressenholm 2 aufliegt. Die Stegblechekonstruktion des
Pressenholms 3 kann über Schraubverbindungen 32 an den oberen Doppel-T-
Trägern 17 aufgehängt werden. Zur Erreichung des erhöhten Preßkraftprofils im
vorderen Hochdruckbereich HD werden die Zylinder 36 mit größerer Kraft, das heißt
größerem Zylinderdurchmesser, im Mitteldruckbereich MD und Niederdruckbereich
ND Zylinder 36 mit kleinerer Kraft und kleinerer Zylinderfläche (siehe Fig. 8)
verwendet, und somit dem Preßkraftprofil angepaßt. Für die Funktion der
Servohydraulik zur Lagenregelung der Position longitudinal zur Preßstrecke
zwischen der oberen und unteren Preß-/Heizplatte 14 sind die dargestellten
Rückzug-Plungeranordnungen 34 notwendig.
Die hydraulischen Zylinderkolbenanordnungen sind vereinfacht im folgenden als
Stellglieder 7, 8 und 9 bezeichnet. Sie bestehen aus dem Zylinder 36, den
Druckkolben 28 und nach einer Parallelanmeldung aus auf den Druckkolben
angeordneten Stütztraversen 30 mit jeweils vier Stützkörpern 29. Jede
Stellgliederreihe m ist mit einem Wegsensorsystem nach Fig. 3 und 5 oder Fig. 6
ausgerüstet. Je nach Breite der Presse kommen zur Veränderung der
geometrischen Lage der Preß-/Heizplatten 14 (konvex, konkav, planeben)
mindestens drei, bei größeren Breiten vier und mehr Stellglieder zur Anwendung.
Nach Fig. 5 soll, mittels dieser hydraulischen Stellglieder 7, 8 und 9 eine
sphärische Verformung der Preß-/Heizplatte 14, schraffiert eingezeichnet,
eingesteuert werden, wobei die partielle Situation im Bereich der Preßstrecke
perspektivisch dargestellt ist. Das heißt, soll längs der Preßstrecke die Preß-
/Heizplatte 14 entsprechend einer vertikalen Verformung von ΔyL jeweils links und
rechts gleich eingesteuert werden, so erfordert dies bei gleichmäßiger Verteilung
der Preßkraft quer zur Preßstrecke eine gleichmäßige Veränderung aller quer zur
Preßstrecke angeordneten hydraulischen Stellglieder 7, 8 und 9. Soll zusätzlich zur
Veränderung der Wegposition nach ΔyQ quer eine konvexe Verformung im Bereich
einer vertikalen Konvex-Einstellung von ΔyL eingesteuert werden, so erfordert dies
eine Krafterhöhung in der Mitte der Platte quer zur Preßstrecke. Das heißt, bei der
Anordnung von drei Stellgliedern 7, 8 und 9 muß das mittig angeordnete Stellglied 8
kraftmäßig erhöht werden oder bei vier hydraulischen Stellgliedern müssen die
beiden mittig angeordneten Stellglieder in der Kraft angehoben werden. Wenn die
Wegposition längs ΔyL nicht verändert werden soll, so kann dieses nur nach dem
Prinzip der Summendifferenzsteuerung erfolgen. Das heißt, wird die mittige Kraft an
dem mittleren Stellglied 8 um den Kraftwert x erhöht, so muß gleichzeitig für die
Stellglieder 7 und 9 am Randbereich die Kraft um die Hälfte abgesenkt werden.
Soll das oben beschriebene Prozedere bei maximaler Preßkraft erfolgen, so kann
dies entsprechend zweier Alternativen gelöst werden:
Sind gemäß Fig. 7 als Beispiel alle drei Zylinder 36 quer zur Preßstrecke in der
Zylinderfläche gleich ausgebildet, so stellt sich bei Einwirkung des gleichen
hydraulischen Druckes eine kongruente Biegelinie zwischen oberer und unterer
Preß-/Heizplatte 14 ein. Um darüber hinaus eine extreme geometrische Position für
eine konkave Einwirkung auf das Preßgut 4 einstellen zu können, beträgt bei
Nutzung der maximalen Preßkraft der erhöhte Kraftwert circa 30% für die mittigen
Stellglieder 8.
Nach Fig. 8 muß, wenn nur der mittlere Zylinder 36′ (bei mehr als drei Stellgliedern
die mittleren Zylinder 36′) in der Fläche vergrößert wird (ergibt einen Kostenvorteil),
muß bei kongruenter Biegelinie der Druck entsprechend dem Flächenverhältnis
abgesenkt werden.
Nur durch die beschriebenen konstruktiven Maßnahmen kann eine sphärische
Verformung konvexer Art quer zur Preßstrecke, wobei der Preßspalt 11 mittig
kleiner ist als außen, bei maximaler Preßkraft durchgeführt werden. In jedem Falle
ist die zu installierende Kraft analog den Fig. 8 und 9 größer als 100%, welches
für die maximale Preßkraft notwendig wäre. In der Regel im Bereich zwischen 105%
bis 150%, je nach Dicke der Preß-/Heizplatte 14, da die Eigensteifigkeit der
Preßheizplatte 14 bei konvexer Biegeverformung, das heißt konkaver Einwirkung
auf das Preßgut 4 (quer zur Preßstrecke) berücksichtigt werden muß.
Um das zeitaufwendige experimentelle Optimieren der einzelnen hydraulischen
Stellglieder 7, 8 und 9 nach dem Stand der Technik zu vermeiden, wird die
sphärische Verformung längs und quer pro Stellgliederreiche m nach den Fig. 3,
5 oder 7 wegsensorisch erfaßt. Grundsätzlich sind alle Wegsensoren 10,19 und 20
außerhalb einer kritischen Temperaturbeeinflussung angeordnet.
Die Preßspalteinstellung 11 durch die äußeren Stellglieder 7 und 9 werden nach
Fig. 3 und Fig. 5 durch seitliche Wegsensoren 19 und 20 in der Veränderung der
oberen und unteren Preß-/Heizplatte 14 zueinander für die Preßstrecke als
Absolutwert analog oder digital erfaßt. Unterhalb der Wegsensor-Systeme, links und
rechts der Preß-/Heizplatte 14 ist senkrecht unterhalb dieser Meßpunkte eine
Bezugsmeßlatte 22 aufgehängt. Auf dieser außerhalb kritischer
Temperatureinwirkungen mittels Gelenke 45 aufgehängten mechanischen
Bezugsmeßlatte 22 befindet sich ein Drehpunkt 35 zur Aufnahme eines Hebelarms
26. Dieser ist mit einem Taststab 27 mittig unterhalb der unteren Preß-/Heizplatte
14 angeordnet. Dieser Taststab 27 wird über Gelenke 45 kraftschlüssig durch
Eigengewicht bzw. durch Federkraft 46 unterstützt gegen die Unterkante der Preß-
/Heizplatte 14 gedrückt. Das Wegmeßsystem nach den Fig. 3 und 5 ist jeweils
mit zwei Bezugsmeßlatten 22 an den beiden Seiten der Stellgliederreihen m an zwei
Abstützungs- bzw. Aufhängungspunkte 39 und 40 angeordnet, wobei die
Bezugsmeßlatten 22 mittels Gelenke 45 jeweils an einer Aufhängung 47 mit der
Preß-/Heizplatte 14 an den Rändern verbunden sind. Zwei Taststäbe 27, die jeweils
über ein Gelenk 45 auf einen Hebelarm 26 wirken, sind über eine
Verbindungsstange 43 ebenfalls gelenkig mit dem Meßwertgeber 44 verbunden, der
den Wegsensor 10, außerhalb des Preßbereichs, beeinflußt.
Die konkave oder konvexe Verformung der unteren Preß-/Heizplatte 14 im Bereich
zwischen 0 bis circa +3 mm wird aufgrund der Hebelübersetzung im Verhältnis 1 : 2
bis 1 : 4 auf das wiederum außerhalb der Presse angeordnete Wegmeßsystem
übertragen. Dieses System ist wiederum völlig außerhalb einer kritischen
Wärmeeinwirkung außerhalb der kontinuierlichen Presse 1 seitlich gut zugänglich
angeordnet. Durch die Hebelübersetzung erfolgt eine sehr gute meßtechnische
Auflösung.
Ein vereinfachtes Meßsystem ist in Fig. 6 aufgezeigt. Der Taststab 27 ist dabei auf
der Bezugsmeßlatte 22 mittels einer Feder 41 abgestützt und drückt ihn gegen die
Unterkante der Preß-/Heizplatte 14. Zur Beeinflussung des Wegsensors 42 mit dem
Meßwertgeber 44, ist der Taststab 27 durch eine Bohrung der Bezugsmeßlatte 22
geführt.
In der Anwendungspraxis von kontinuierlich arbeitenden Pressen wird meistens, je
nach Auftrag, mit unterschiedlichen Preßgut-Plattenbreiten gefahren bzw.
produziert. Die minimalsten Plattenbreiten sind circa 20% bis 30% schmaler als die
maximalsten Breiten. Bei gleichmäßiger Krafteinleitung (quer) in die Stellglieder 7, 8
und 9 besteht die Tendenz einer konkaven Verformung der Preß-/Heizplatte 14. Bei
bekannten kontinuierlichen arbeitenden Pressen wird mittels Gegenheizung die
Planebenheit zum Beispiel im Auslauf der Presse zwecks Kalibrierung eingesteuert.
Wie bereits in der Einleitung beschrieben wirkt eine solche Maßnahme sehr träge.
Bei einer anderen bekannten kontinuierlichen arbeitenden Presse wird am
Unterkolbenteppich durch Flächenabschaltung in den äußeren Stellgliedern dem
Konkaveffekt entgegengesteuert. Eine exakte Planparallelitäts-Steuerung ist auch
damit aus Systemgründen nur bedingt möglich.
Gemäß der Erfindung werden in der Stellgliederreihe m nur die äußeren Stellglieder
7 und 9 in der Kraft minimiert. Im Ergebnis wird die Planebenheit durch das pro
Stellgliederreihe m integrierte Wegmeßsystem, wie oben beschrieben, geometrisch
exakt ausgeregelt.
Claims (4)
1. Meß- und Steuereinrichtung für eine kontinuierlich arbeitende Presse zur
Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten und
Kunststoffplatten, mit den Preßdruck übertragenden sowie das zu pressende Gut
durch die Presse ziehenden, flexiblen, endlosen Stahlbändern, die über
Antriebstrommeln und Umlenktrommeln um einen oberen und einen unteren
Pressenholm geführt sind und die sich mit einstellbarem Preßspalt gegen
Heizplatten an den Pressenholmen über mitumlaufende, mit ihren Achsen quer zur
Bandlaufrichtung geführten rollenden Stützelementen abstützen, wobei die untere
und/oder die obere Heizplatte zur Preßspalteinstellung mittels mehrerer in Reihen
quer zur Längsachse der Presse angeordneter Zylinderkolbenanordnungen
höhenverstellbar sind und die von ihnen ausgeübte Kraft steuerbar veränderlich ist,
wobei ihnen zur Steuerung der Verformung der Preß-/Heizplatten ein
Wegmeßsystem für die Ermittlung der Preßspaltistwerte zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß je Stellgliederreihe (m) ein
Wegsensorsystem mit Taststab (27), Bezugsmeßlatte (22), Hebelgestänge (26, 43)
und Meßwertgeber (44) mit Wegsensor (10) für den Preßspaltistwert in der Mitte der
Preß-/Heizplatte (14), zwischen den Stegblechen (15) sowie unterhalb der
Stellglieder (7, 8, 9) und außerhalb einer kritischen Wärmebeeinflussung
angeordnet ist und daß der Preßspaltistwert über das Wegsensorsystem (10, 22,
26, 27 und 35) mit einem den Meßwert vergrößernden Übersetzungsverhältnis von
1 : 2 bis 1 : 4 in den Steuer- und Regelkreis eingeleitet wird.
2. Kontinuierlich arbeitende Presse nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei Abstützungs- und/oder Aufhängungspunkte (39 und 40) der
Bezugsmeßlatte (22) in etwa senkrecht unterhalb der äußeren Kanten der Preß-
/Heizplatten (14) angeordnet sind.
3. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Messung der geometrischen Wegveränderung
(konvex oder konkav) in der Mitte der Preß-/Heizplatte (14) auf der Bezugsmeßlatte
(22) außermittig von der Pressenlängsachse (I-I) ein Drehpunkt (35) zur Aufnahme
eines Hebelarms (26) zur Übertragung des Meßwertes außerhalb des Preßbereichs
im Übersetzungsverhältnis 1 : 2 bis 1 : 4 angeordnet ist.
4. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß daß mittels des geschlossenen Regelkreises
zwischen der Stellgliederreihe (m) und dem Wegmeßsystem (10, 22, 26, 27, 44)
nach der Erfindung ein geometrisch gleicher Preßspaltabstand (11) quer auch bei
stark unterschiedlichen Preßgut-Plattenbreiten, zum Beispiel kleiner als maximale
Breite, einregelbar wird.
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