EP3013589B1 - Holzwerkstoffplatten-herstellanlage und verfahren zum herstellen einer holzwerkstoffplatte - Google Patents

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EP3013589B1
EP3013589B1 EP15701673.4A EP15701673A EP3013589B1 EP 3013589 B1 EP3013589 B1 EP 3013589B1 EP 15701673 A EP15701673 A EP 15701673A EP 3013589 B1 EP3013589 B1 EP 3013589B1
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EP
European Patent Office
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temperature
wood material
material board
wood
printing
Prior art date
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English (en)
French (fr)
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EP3013589A1 (de
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Timo Skorzik
Thomas Habetha
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Flooring Technologies Ltd
Original Assignee
Flooring Technologies Ltd
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Publication date
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0022—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using convection means, e.g. by using a fan for blowing or sucking air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N7/00—After-treatment, e.g. reducing swelling or shrinkage, surfacing; Protecting the edges of boards against access of humidity
    • B27N7/005—Coating boards, e.g. with a finishing or decorating layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J13/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/0009—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets control of the transport of the copy material
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers

Definitions

  • the invention relates to a wood panel manufacturing plant according to the preamble of claim 1. According to a second aspect, the invention relates to a method according to the preamble of claim 7.
  • wood-based panel blanks are often primed before printing.
  • the primer should ensure a uniform coloration both from plate to plate and from batch to batch, so that subsequent printing leads to a reproducible result.
  • the wood-based panels blanks are primed white.
  • the wood-based panel blank is primed with several jobs with white pigmented synthetic resins, such as melamine resin. Before printing, the primer is dried to reduce the amount of water in the resin.
  • the invention has for its object to increase the reproducibility when printing wood-based panels blanks.
  • the invention solves the problem by a wood-based panel manufacturing system having the features of claim 1. According to a second aspect, the invention solves the problem by a method having the features of claim 7.
  • An advantage of the invention is that the wood-based panels produced have a lower color variation. It has been found that the temperature of the wood-based panel blank has a significant influence on the printing result. At higher temperatures, the ink sprayed during printing flows less far, as it loses more water due to the higher temperature. Therefore, at a higher temperature of the wood-based panel blank, the viscosity of the sprayed ink increases faster and the ink droplets have a relatively small diameter. At a low temperature of the wood-based panel blank, however, the viscosity of the ink droplets decreases more slowly, so that otherwise the same printer settings, the ink droplets are stronger.
  • the described effect causes the printed image to appear desaturated at a higher inlet temperature. At low inlet temperature results in a higher Cover, but a blurred picture of the printed motif. Both effects are not wanted.
  • the inlet temperature can be monitored, with which the wood-based panel blank enters the digital printing device. This makes it possible to influence the inlet temperature on the basis of the determined temperature so that the inlet temperature is always kept within a set interval.
  • the measured inlet temperature is used to deactivate the digital printing device at least temporarily when the inlet temperature is outside the desired interval. This prevents a wood-based panel from being provided with unsatisfactory pressure and opens up the possibility of printing the wood-based panel blank in a later step. Both lead to less waste.
  • the digital printing device is understood in particular to mean a printing device by means of which at least one colored liquid can be dispensed in small droplets onto the wood-based board blank in such a way that an image is printed.
  • the temperature measuring device is understood in particular to mean a device by means of which a temperature can be determined at least on a surface of the wood-based panel blank which is uniquely associated with the inlet temperature.
  • the run-in temperature is understood to mean that temperature which the wood-based panel blank has when printed by the digital printing device.
  • the inlet temperature is the temperature of the surface of the wood-based panel blank immediately below the pressure beam.
  • the temperature measuring device is arranged on or in the digital printing device.
  • the temperature measuring device is arranged so that by means of the temperature measuring device, a temperature reading is obtained, by means of which it can be concluded with sufficient accuracy on the inlet temperature.
  • the temperature measuring device is arranged in a material flow direction in front of the digital printing device.
  • the temperature measuring device it is also possible in principle for the temperature measuring device to be arranged behind the digital printing device, the temperature measured values thus obtained generally having a lower significance.
  • the wood-based panel blank manufacturing apparatus comprises a primer for priming the wood-based panel blank, the primer having a dryer.
  • the temperature measuring device is connected to the dryer for controlling a dry temperature, so that the inlet temperature is adjustable by changing the dry temperature.
  • the primer is adapted for white priming the wood-based panel, for example, the primer for applying a pigmented, in particular white pigmented, synthetic resin, in particular a melamine resin.
  • a pigmented, in particular white pigmented, synthetic resin in particular a melamine resin.
  • the primer Since the primer is arranged in the material flow direction in front of the digital printing device, an increase in the dry temperature usually leads to an increase in the inlet temperature. It is therefore possible to control the inlet temperature by changing the drying temperature.
  • a parameter influencing the drying progress for example an air velocity, is blown over the primed wood-based panel blank by means of the hot air, from a regulation or control of the Automatically changes the dryer so in opposite directions to the temperature, that changes the inlet temperature, but not the moisture of the primer.
  • the wood-based panel manufacturing plant has a drive unit which is connected to the temperature measuring device and the digital printing device and which is adapted to automatically generate a temperature warning signal when the inlet temperature is outside a predetermined target interval and / or for automatic Interrupting printing if the inlet temperature is outside the specified target interval. It is possible that the temperature warning signal will be converted into a human-perceivable signal. This allows a machine operator to influence the production conditions, so that the inlet temperature can be brought into the predetermined target interval. Although the interruption of printing leads to the fact that no wood-based panel is made, but it allows to print the wood-based panel in a subsequent step at the right temperature.
  • the temperature measuring device has at least three spatially-spaced temperature sensors and is configured to determine a temperature difference between at least two of the spaced temperature sensors and to generate a temperature difference alarm signal when the temperature difference is outside a predetermined temperature interval.
  • the temperature sensors are arranged so that the temperature difference across a width of the wood-based panel blank can be determined.
  • the width of the wood-based panel blank is that extension which is perpendicular to the material flow direction. Basically, it is desirable that the wood-based panel blank over its entire width has the lowest possible temperature gradient. If the temperature gradient becomes too large and thus the temperature difference, the printing result varies over the width of the wood-based panel, which is undesirable.
  • the temperature measuring device is configured to determine a temperature profile across the width of the wood-based panel blank and to determine a maximum temperature difference between two locations along the widthwise extension. If the calculated temperature difference is outside the predetermined temperature difference interval, a warning signal is output, for example.
  • a arranged in the material flow direction in front of the temperature measuring device component of the wood panel manufacturing device is driven so that the maximum temperature difference is reduced.
  • the temperature measuring device comprises a thermal camera.
  • the dryer is adapted to locally heat the wood-based panel blank and connected to the temperature measuring device such that the temperature difference is reducible.
  • the dryer can be operated with hot air and have a plurality of outlet nozzles through which warm air flows. If, for example, it is detected that the right-hand edge of the wood-based panel blank is too cold, the nozzle can be opened further beyond this edge, so that more hot air is released the wooden material plate blank passes and therefore more heated. In this way, the temperature difference is reduced. Alternatively or additionally, the temperature of the air can be changed.
  • the temperature measuring device is designed to determine a temperature profile over the width of the wood-based panel blank, wherein the dryer is connected to the temperature measuring device and is adapted to heat the wood-based panel blank so that the temperature profile deviates as little as possible from a desired temperature profile.
  • the target temperature profile will be a uniform temperature over the full width of the wood-based panel blank.
  • the wood panel manufacturing plant comprises a tempering unit, which is designed for bringing the wood-based panel blank at least on its surface to a predetermined inlet temperature and / or bringing the wood-based panel blank at least on its surface to a predetermined inlet temperature distribution.
  • a tempering unit which is designed for bringing the wood-based panel blank at least on its surface to a predetermined inlet temperature and / or bringing the wood-based panel blank at least on its surface to a predetermined inlet temperature distribution.
  • the tempering unit comprises locally effective heat-applying elements, by means of which at least the surface of the wood-based panel blank can be heated to a predetermined inlet temperature.
  • the heat application elements are heat radiating elements or hot air sources for discharging warm air.
  • the tempering unit comprises locally effective cooling elements by means of which at least the surface of the wood-based panel blank can be cooled locally to the predetermined inlet temperature.
  • the cooling elements are cold gas sources for discharging a cooling gas, in particular air.
  • FIG. 1 schematically shows a wood board manufacturing plant 10, which comprises a wood material board blank manufacturing device 12 and a digital printing device 14.
  • a bearing 16 is arranged, in which the wood material board blanks 18.1, 18.2, ... are stored.
  • a grinding system 20 is arranged, by means of which the wood material board blanks 18 are ground on at least one side.
  • a priming device 22 is arranged, which comprises, for example, an applicator roll 24, by means of which a pigmented synthetic resin 26, which is supplied via a feed 28, is applied to the wood material board blank 18. Behind the applicator roll 24, a dryer 30 is arranged.
  • the dryer 30 comprises a plurality of heating elements 32.1, 32.2,..., Which are arranged along a width extension B of the wood material board blank 18.
  • Each heating element 32 (reference numerals without counting suffix refer to all corresponding objects) is individually controlled in its heating power and / or its temperature, so that a temperature T of the wood-based panel blank 18 on its surface O as a function of a transverse coordinate y, along the Width B runs, is changeable.
  • a temperature control unit 31 be arranged locally effective cooling elements 33.1, 33.2, 33.3 ..., by means of which at least the surface O of the wood material board blank 18 locally to a predetermined temperature T (y) is coolable.
  • T predetermined temperature
  • the cooling elements 33 are blowers for discharging a directed flow of cooling gas from a cooling gas 35, for example air, to the surface O. It is possible that ambient air is used for this, which can be used mostly uncooled.
  • the dryer 30 is not designed to set a local temperature.
  • the temperature control unit 31 can have the heating elements 32 in addition to the cooling elements 33.
  • the temperature control unit 31 has only cooling elements or only heating elements.
  • a temperature distribution T (y) which is selected so that at the location of a print head 15 of the digital printing device 14, a predetermined inlet temperature T 14 or a predetermined inlet temperature profile T 14 (y ).
  • T (y) As the temperature distribution is set T (y), so that the predetermined inlet temperature curve T 14 (y) results, it is determined in preliminary experiments.
  • the intake temperature course T 14 (y) is aimed at as uniform a temperature as possible for all y-positions.
  • the digital printing device 14 is arranged.
  • the temperature measuring device 34 includes at least one temperature sensor 36, in the present case, the temperature measuring device 34 has a plurality of temperature sensors 36.1, 36.2, ....
  • the temperature sensors 36 By means of the temperature sensors 36, the temperature T spatially resolved with respect to a Boothnerstreckung the wood material plate blank 18 are measured, as shown schematically in the lower part of the figure.
  • the temperature sensors 36 are preferably non-contact infrared sensors, the heat radiation of the wood-based panel blank 18, by the arrows schematically is indicated, detect.
  • the wood board manufacturing facility 10 includes a drive unit 38 that is connected to the temperature measurement device 34 and the digital printing device 14.
  • the dryer 30 can have only one heating element, for example a hot air blower.
  • a drying device 42 In the material flow direction R behind the digital printing device 14 is a drying device 42, by means of which the ink and the primer are dried. Thereafter, the resulting wood-based panels are stored in a bearing 44 and then, in a coating system 46, for example by means of the liquid overlay technology with an abrasion protective layer finished, so that a finished wood-based panel 48 is formed.
  • Wood panel blank making device I Target interval n natural number 14 Digital printing device R Material flow direction 15 printhead O surface 16 camp 18 Wood panel blank T temperature T 14 Inlet temperature 20 grinding machine T target set temperature 22 Grundiervoriques 24 order volume 26 resin 28 feed 30 dryer 31 temperature control 32 heating element 34 Temperature measuring device 35 cooling gas 36 temperature sensor 38 control unit 40 ink 42 dryer 44 camp 46 coating plant 48 Wood panel

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Holzplatten-Herstellanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.
  • Die Oberflächen von Holzwerkstoffplatten, insbesondere von hochdichten Faserplatten, weisen eine Färbung auf, die sich von Charge zu Charge und sogar innerhalb einer Charge verändern kann. Besonders deutlich tritt dieser Effekt bei einer Änderung des zur Herstellung der Holzwerkstoffplatte verwendeten Holzrezepts und/oder der Bedingung des thermomechanischen Aufschlusses auf. Daher werden Holzwerkstoffplattenrohlinge oft vor dem Bedrucken grundiert. Die Grundierung soll dabei sowohl von Platte zu Platte als auch von Charge zu Charge eine gleichmäßige Färbung sicherstellen, sodass das nachträgliche Bedrucken zu einem reproduzierbaren Ergebnis führt. Üblicherweise werden die Holzwerkstoffplattenrohlinge weiß grundiert. Dazu wird der Holzwerkstoffplattenrohling mit mehreren Aufträgen mit weiß pigmentierten Kunstharzen, beispielsweise Melaminharz, grundiert. Vor dem Bedrucken wird die Grundierung getrocknet, um den Wasseranteil im Kunstharz zu senken.
  • Es hat sich jedoch herausgestellt, dass trotz der Grundierung bei identischen Druckereinstellungen mit der Zeit veränderte Druckergebnisse auf dem Holzwerkstoffplattenrohling erzielt werden, was unerwünscht ist.
  • Aus der EP 2 301 762 A1 ist ein Verfahren zum Aufbringen einer Struktur auf eine Holzwerkstoffplatte bekannt, bei der ein temperaturgesteuerter Trockner verwendet wird. Es hat sich gezeigt, dass mit derartigen Vorrichtungen reproduzierbare Drucke auf Holzwerkstoffplattenrohlinge möglich sind. Das setzt allerdings voraus, dass die Prozessparameter innerhalb ihrer Toleranzbänder konstant gehalten werden, was aufwendig ist.
  • Aus der DE 10 2008 008 292 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines bedruckten oder bedruckbaren Bauteils bekannt, bei der eine Papierlage bedruckt und diese auf den Holzwerkstoffplattenrohling aufgebracht wird. Um ein gutes Druckergebnis zu erzielen, wird die Papierschicht vor, während und/oder nach dem Aufbringen der Farbschicht beheizt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reproduzierbarkeit beim Bedrucken von Holzwerkstoffplattenrohlingen zu erhöhen.
  • Die Erfindung löst das Problem durch Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage mit den Merkmalen von Anspruch 1. Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 7.
  • Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass die hergestellten Holzwerkstoffplatten eine geringere Farbschwankung aufweisen. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass die Temperatur des Holzwerkstoffplattenrohlings einen signifikanten Einfluss auf das Druckergebnis hat. Bei höherer Temperatur fließt die beim Bedrucken aufgespritzte Tinte weniger weit, da sie aufgrund der höheren Temperatur rascher an Wasser verliert. Bei einer höheren Temperatur des Holzwerkstoffplattenrohlings steigt daher die Viskosität der aufgespritzten Tinte schneller an und die Tintentröpfchen haben einen relativ kleinen Durchmesser. Bei einer niedrigen Temperatur des Holzwerkstoffplattenrohlings hingegen fällt die Viskosität der Tintentröpfchen langsamer ab, sodass bei ansonsten gleichen Druckereinstellungen die Tintentröpfchen stärker verlaufen.
  • Der beschriebene Effekt führt dazu, dass bei höherer Einlauf-Temperatur das Druckbild entsättigt erscheint. Bei niedriger Einlauf-Temperatur ergibt sich eine höhere Deckung, jedoch eine unscharfe Abbildung des gedruckten Motivs. Beide Effekte sind nicht erwünscht. Durch die Temperaturmessvorrichtung kann die Einlauf-Temperatur überwacht werden, mit der der Holzwerkstoffplattenrohling in die Digitaldruckvorrichtung einläuft. Das ermöglicht es, auf Basis der ermittelten Temperatur Einfluss auf die Einlauf-Temperatur zu nehmen, sodass die Einlauf-Temperatur stets in einem Soll-Intervall gehalten wird.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die gemessene Einlauf-Temperatur dazu verwendet wird, die Digitaldruckvorrichtung zumindest zeitweise zu deaktivieren, wenn die Einlauf-Temperatur außerhalb des Soll-Intervalls liegt. So wird verhindert, dass eine Holzwerkstoffplatte mit einem unbefriedigenden Druck versehen wird und eröffnet die Möglichkeit, den Holzwerkstoffplattenrohling in einem späteren Arbeitsgang zu bedrucken. Beides führt zu weniger Ausschuss.
  • Es ist ein weiterer Vorteil, dass die Steigerung der Druckqualität mit technisch einfachen Mitteln erreicht werden kann. Die Messung der Temperatur erfordern nur einen geringen apparativen Aufwand und kann zudem prozesssicher durchgeführt werden. Der Vorteil des verbesserten Druckergebnisses muss daher nur mit einem geringen zusätzlichen apparativen Aufwand erkauft werden.
  • Es ist ein weiterer Vorteil, dass detailliertere und zugleich farbgesättigte Dekore aufdruckbar sind. Durch die Möglichkeit, die Einlauf-Temperatur im Soll-Intervall zu halten, muss beim Design des Dekors nicht mehr auf die erreichbare Detailtiefe geachtet werden, sodass auch detaillierte Dekore aufgedruckt werden können. Aufgrund der Erfindung können daher der Realität noch näher kommende Dekore aufgedruckt werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter der Digitaldruckvorrichtung insbesondere eine Druckvorrichtung verstanden, mittels der zumindest eine Farbflüssigkeit in kleinen Tröpfchen so auf den Holzwerkstoffplattenrohling abgegeben werden kann, dass ein Bild aufgedruckt wird.
  • Unter der Temperaturmessvorrichtung wird insbesondere eine Vorrichtung verstanden, mittels der eine Temperatur zumindest an einer Oberfläche des Holzwerkstoffplattenrohlings bestimmt werden kann, die in eindeutigem Zusammenhang mit der Einlauf-Temperatur steht. Unter der Einlauf-Temperatur wird diejenige Temperatur verstanden, die der Holzwerkstoffplattenrohling hat, wenn er von der Digitaldruckvorrichtung bedruckt wird. In anderen Worten ist die Einlauf-Temperatur die Temperatur der Oberfläche des Holzwerkstoffplattenrohlings unmittelbar unterhalb des Druckbalkens.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Temperaturmessvorrichtung an oder in der Digitaldruckvorrichtung angeordnet. Alternativ ist die Temperaturmessvorrichtung so angeordnet, dass mittels der Temperaturmessvorrichtung ein Temperaturmesswert erhalten wird, mittels dem auf die Einlauf-Temperatur mit hinreichender Genauigkeit geschlossen werden kann.
  • Vorzugsweise ist die Temperaturmessvorrichtung in einer Materialflussrichtung vor der Digitaldruckvorrichtung angeordnet. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, dass die Temperaturmessvorrichtung hinter der Digitaldruckvorrichtung angeordnet ist, wobei die so erhaltenen Temperaturmesswerte in der Regel eine geringere Aussagekraft haben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Holzwerkstoffplattenrohling-Herstellvorrichtung eine Grundiervorrichtung zum Grundieren des Holzwerkstoffplattenrohlings, wobei die Grundiervorrichtung einen Trockner aufweist. Vorzugsweise ist die Temperaturmessvorrichtung mit dem Trockner zum Regeln einer Trocken-Temperatur verbunden, sodass die Einlauf-Temperatur durch Verändern der Trocken-Temperatur einstellbar ist.
  • Vorzugsweise ist die Grundiervorrichtung eingerichtet zum weißen Grundieren der Holzwerkstoffplatte, beispielsweise ist die Grundiervorrichtung zum Aufbringen eines pigmentierten, insbesondere weiß pigmentierten, Kunstharzes, insbesondere eines Melaminharzes, ausgebildet. Derartige Grundiervorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden daher nicht weiter beschrieben.
  • Da die Grundiervorrichtung in Materialflussrichtung vor der Digitaldruckvorrichtung angeordnet ist, führt eine Erhöhung der Trocken-Temperatur in aller Regel zu einer Erhöhung der Einlauf-Temperatur. Es ist daher möglich, die Einlauf-Temperatur durch Verändern der Trocken-Temperatur zu regeln. Um den Wassergehalt der Grundierung auch bei variierenden Temperaturen konstant zu halten, ist es möglich und stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar, dass ein den Trocknungsfortschritt beeinflussender Parameter, beispielsweise eine Luftgeschwindigkeit, mittels der Warmluft über den grundierten Holzwerkstoffplattenrohling geblasen wird, von einer Regelung oder Steuerung des Trockners automatisch so gegenläufig zur Temperatur geändert wird, dass sich zwar die Einlauf-Temperatur ändert, nicht aber die Feuchte der Grundierung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage eine Ansteuereinheit, die mit der Temperaturmessvorrichtung und der Digitaldruckvorrichtung verbunden ist und die eingerichtet ist zum automatischen Generieren eines Temperatur-Warnsignals, wenn die Einlauf-Temperatur außerhalb eines vorgegebenen Soll-Intervalls liegt und/oder zum automatischen Unterbrechen des Bedruckens, wenn die Einlauf-Temperatur außerhalb des vorgegebenen Soll-Intervalls liegt. Es ist möglich, dass das Temperatur-Warnsignal in ein vom Menschen wahmehmbares Signal umgewandelt wird. Das ermöglicht es einem Maschinenführer, Einfluss auf die Produktionsbedingungen zu nehmen, sodass die Einlauf-Temperatur in das vorgegebene Soll-Intervall bringbar ist. Das Unterbrechen des Bedruckens führt zwar dazu, dass keine Holzwerkstoffplatte hergestellt wird, ermöglicht es aber, die Holzwerkstoffplatte in einem nachgeschalteten Arbeitsschritt bei richtiger Temperatur zu bedrucken.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform besitzt die Temperaturmessvorrichtung zumindest drei räumlich beabstandete Temperatursensoren und ist eingerichtet zum Bestimmen einer Temperaturdifferenz zwischen zumindest zwei der beabstandeten Temperatursensoren und zum Generieren eines Temperaturdifferenzwarnsignals, wenn die Temperaturdifferenz außerhalb eines vorgegebenen Temperatur-Intervalls liegt. Vorzugsweise sind die Temperatursensoren so angeordnet, dass die Temperaturdifferenz über eine Breite des Holzwerkstoffplattenrohlings bestimmt werden kann. Die Breite des Holzwerkstoffplattenrohlings ist dabei diejenige Erstreckung, die senkrecht zur Materialflussrichtung verläuft. Grundsätzlich ist es anzustreben, dass der Holzwerkstoffplattenrohling über seine komplette Breite einen möglichst geringen Temperaturgradienten aufweist. Wird der Temperaturgradient zu groß und damit die Temperaturdifferenz, variiert das Druckergebnis über die Breite der Holzwerkstoffplatte, was unerwünscht ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Temperaturmessvorrichtung eingerichtet zum Bestimmen eines Temperaturverlaufs über die Breite des Holzwerkstoffplattenrohlings und zum Bestimmen einer maximalen Temperaturdifferenz zwischen zwei Orten entlang der Breitenerstreckung. Liegt die so errechnete Temperaturdifferenz außerhalb des vorgegebenen Temperaturdifferenz-Intervalls, wird beispielsweise ein Warnsignal ausgegeben. Alternativ oder zusätzlich wird eine in Materialflussrichtung vor der Temperaturmessvorrichtung angeordnete Komponente der Holzplatten-Herstellvorrichtung so angesteuert, dass die maximale Temperaturdifferenz verringert wird. Beispielsweise umfasst die Temperaturmessvorrichtung eine Thermokamera.
  • Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Trockner ausgebildet zum lokalen Erwärmen des Holzwerkstoffplattenrohlings und so mit der Temperaturmessvorrichtung verbunden, dass die Temperaturdifferenz verminderbar ist. Beispielsweise kann der Trockner mit Warmluft betrieben sein und mehrere Austrittsdüsen aufweisen, durch die warme Luft ausströmt. Wird nun beispielsweise detektiert, dass die rechte Kante des Holzwerkstoffplattenrohlings zu kalt ist, kann die Düse über dieser Kante weiter geöffnet werden, sodass mehr heiße Luft auf den Holzwerkstoffplattenrohling gelangt und diesen daher stärker erwärmt. Auf diese Weise wird die Temperaturdifferenz vermindert. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur der Luft verändert werden.
  • In anderen Worten ist es besonders günstig, wenn die Temperaturmessvorrichtung ausgebildet ist zum Bestimmen eines Temperaturverlaufs über die Breite des Holzwerkstoffplattenrohlings, wobei der Trockner mit der Temperaturmessvorrichtung verbunden und eingerichtet ist zum Erwärmen des Holzwerkstoffplattenrohlings, sodass der Temperaturverlauf möglichst wenig von einem Soll-Temperaturverlauf abweicht. In aller Regel wird der Soll-Temperaturverlauf eine gleichmäßige Temperatur über die volle Breite des Holzwerkstoffplattenrohlings sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Holzplatten-Herstellanlage eine Temperiereinheit, die ausgebildet ist zum Bringen des Holzwerkstoffplattenrohlings zumindest an seiner Oberfläche auf eine vorgegebene Einlauf-Temperatur und/oder zum Bringen des Holzwerkstoffplattenrohlings zumindest an seiner Oberfläche auf eine vorgegebene Einlauf-Temperatur-Verteilung. Mittels einer solchen Temperiereinheit können unerwünschte Temperatur-Abweichungen, die der Holzwerkstoffplattenrohling nach Verlassen der Grundiereinheit hat, ausgeglichen werden, sodass die Einlauf-Temperatur und/oder der Einlauf-Temperaturverlauf zeitlich konstant sind. Unter dem Merkmal, dass die Einlauf-Temperatur zeitlich konstant ist, wird eine technische Konstanz verstanden, das heißt, dass Temperaturschwankungen zwar unvermeidlich sind, ein vorgegebene Soll-Intervall aber nicht verlassen.
  • Vorzugsweise umfasst die Temperiereinheit lokal wirksame Wärmeaufbringelemente, mittels derer zumindest die Oberfläche des Holzwerkstoffplattenrohlings auf eine vorgegebene Einlauf-Temperatur erwärmbar ist. Beispielsweise sind die Wärmeaufbringelemente Wärmestrahlelemente oder Warmluftquellen zum Abgeben von warmer Luft.
  • Alternativ oder zusätzlich umfasst die Temperiereinheit lokal wirksame Kühlelemente, mittels derer zumindest die Oberfläche des Holzwerkstoffplattenrohlings lokal auf die vorgegebene Einlauf-Temperatur kühlbar ist. Beispielsweise sind die Kühlelemente Kaltgasquellen zum Abgeben eines kühlenden Gases, insbesondere Luft.
  • Unter dem Merkmal, dass ein Wärmeaufbringelement oder Kühlelement lokal wirksam ist, wird insbesondere verstanden, dass der Holzwerkstoffplattenrohling mittels der Wärmeaufbringelemente auf einem Breitenabschnitt von höchstens einem Drittel seiner Breite so erwärmbar oder kühlbar ist, dass eine so bewirkte Temperaturänderung in diesem Breitenabschnitt zumindest das Doppelte einer Temperaturänderung in einem benachbarten Breitenabschnitt beträgt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
    • Figur 1
    einen Ablaufplan einer erfindungsgemäßen Holzplatten-Herstellanlage.
  • Figur 1 zeigt schematisch eine Holzplatten-Herstellanlage 10, die eine Holzwerkstoffplattenrohling-Herstellvorrichtung 12 und eine Digitaldruckvorrichtung 14 umfasst. In einer Materialflussrichtung R hinter der Holzwerkstoffplattenrohling-Herstellvorrichtung 12 ist ein Lager 16 angeordnet, in dem die Holzwerkstoffplattenrohlinge 18.1, 18.2, ... zwischengelagert werden. In Materialflussrichtung R hinter dem Lager 16 ist eine Schleifanlage 20 angeordnet, mittels der die Holzwerkstoffplattenrohlinge 18 an zumindest einer Seite geschliffen werden. So wird eine reproduzierbar ebene Oberfläche erhalten.
  • In Materialflussrichtung R hinter der Schleifanlage 20 ist eine Grundiervorrichtung 22 angeordnet, die beispielsweise eine Auftragswalze 24 umfasst, mittels der ein pigmentiertes Kunstharz 26,das über eine Zuführung 28 zugeführt wird, auf den Holzwerkstoffplattenrohling 18 aufgebracht wird. Hinter der Auftragswalze 24 ist ein Trockner 30 angeordnet.
  • Im Teilbild unten ist ein Schnitt gemäß der Linie A-A angeordnet. Es ist zu erkennen, dass der Trockner 30 eine Mehrzahl an Heizelementen 32.1, 32.2, ... umfasst, die entlang einer Breitenerstreckung B des Holzwerkstoffplattenrohlings 18 angeordnet sind. Jedes Heizelement 32 (Bezugszeichen ohne Zählsuffix beziehen sich jeweils auf alle entsprechenden Objekte) ist individuell in seiner Heizleistung und/oder seiner Temperatur steuerbar oder regelbar, sodass eine Temperatur T des Holzwerkstoffplattenrohlings 18 an seiner Oberfläche O in Abhängigkeit von einer Querkoordinate y, die entlang der Breite B verläuft, veränderbar ist.
  • In Materialflussrichtung R hinter dem Trockner 30 kann eine Temperiereinheit 31 angeordnet sein, die lokal wirksame Kühlelemente 33.1, 33.2, 33.3 ... aufweist, mittels derer zumindest die Oberfläche O des Holzwerkstoffplattenrohlings 18 lokal auf eine vorgegebene Temperatur T(y) kühlbar ist. Das ist im Teilbild zum Schnitt D-D gezeigt. Beispielsweise sind die Kühlelemente 33 Gebläse zum Abgeben eines gerichteten Kühlgasstroms aus einem Kühlgas 35, beispielsweise Luft, auf die Oberfläche O. Es ist möglich, dass dazu Umgebungsluft verwendet wird, die meist ungekühlt verwendet werden kann.
  • Es ist möglich, dass der Trockner 30 nicht zum Einstellen einer lokalen Temperatur ausgebildet ist. In diesem Fall kann die Temperiereinheit 31 neben den Kühlelementen 33 die Heizelemente 32 aufweisen. Selbstverständlich ist es möglich, dass die Temperiereinheit 31 nur Kühlelemente oder nur Heizelemente aufweist.
  • Durch das Erwärmen und/oder Kühlen ergibt sich eine Temperatur-Verteilung T(y), die so gewählt ist, dass sich am Ort eines Druckkopfs 15 der Digitaldruckvorrichtung 14 eine vorgegebene Einlauf-Temperatur T14 oder ein vorgegebener Einlauf-Temperaturverlauf T14(y) einstellt. Wie die Temperatur-Verteilung T(y) einzustellen ist, so dass sich der vorgegebene Einlauf-Temperaturverlauf T14(y) ergibt, wird in Vorversuchen ermittelt. In der Regel wird als Einlauf-Temperaturverlauf T14(y) eine möglichst gleichmäßige Temperatur für alle y-Positionen angestrebt.
  • In Materialflussrichtung R hinter dem Trockner 30 ist die Digitaldruckvorrichtung 14 angeordnet. In Materialflussrichtung R vor der Digitaldruckvorrichtung 14 befindet sich eine Temperaturmessvorrichtung 34. Die Temperaturmessvorrichtung 34 umfasst zumindest einen Temperatursensor 36, im vorliegenden Fall besitzt die Temperaturmessvorrichtung 34 mehrere Temperatursensoren 36.1, 36.2, .... Mittels der Temperatursensoren 36 kann die Temperatur T ortsaufgelöst bezüglich einer Breitenerstreckung des Holzwerkstoffplattenrohlings 18 gemessen werden, wie im unteren Teilbild schematisch dargestellt ist. Bei den Temperatursensoren 36 handelt es sich vorzugsweise um berührungslos arbeitende Infrarotsensoren, die die Wärmestrahlung des Holzwerkstoffplattenrohlings 18, die durch die Pfeile schematisch angedeutet ist, detektieren.
  • Die Holzplatten-Herstellanlage 10 umfasst eine Ansteuereinheit 38, die mit der Temperaturmessvorrichtung 34 und der Digitaldruckvorrichtung 14 verbunden ist. Die Ansteuereinheit 38 liest die Temperatursensoren 36.1, 36.2, ... 36.n aus, wobei n eine natürliche Zahl ist. Aus den ausgelesenen Temperaturen T(xi) mit i=1,2,..., n wird eine Einlauftemperatur T14 berechnet, beispielsweise durch Bilden des arithmetischen Mittelwerts. Sofern die Temperaturmessvorrichtung 34 nur einen Temperatursensor 36 aufweist, ist die von diesem Temperatursensor gemessene Temperatur T gleich der Einlauf-Temperatur T14, wenn der Abstand zwischen der Temperaturmessvorrichtung 34 und dem Ort, an dem der Holzwerkstoffplattenrohling 18 bedruckt wird, hinreichend klein ist.
  • Liegt die Temperatur T für einen oder mehrere der Temperatursensoren 36 unterhalb einer vorgegebenen Soll-Temperatur TSoll, so steuert die Ansteuereinheit 38, die auch mit dem Trockner 30 verbunden ist, die Heizelemente 32 so an, dass die Temperatur T des Holzwerkstoffplattenrohlings 18 sich zumindest an den Stellen erhöht, an denen die Temperatur zu niedrig ist. Umfasst die Temperaturmessvorrichtung 34 nur einen Temperatursensor oder umfasst die Temperaturmessvorrichtung 34 mehrere Temperatursensoren, die jedoch nicht ortsaufgelöst messen, so kann der Trockner 30 nur ein Heizelement aufweisen, beispielsweise ein Heißluftgebläse.
  • Die Ansteuereinheit 38 ist zudem mit der Digitaldruckvorrichtung 14 verbunden. Liegt die Einlauf-Temperatur T14 außerhalb eines vorgegebenen Soll-Intervalls I=[Tmin, Tmax] mit der vorgegebenen Minimaltemperatur Tmin und der vorgegebenen Maximal-Temperatur Tmax, so wird das Drucken unterbrochen, sodass das Aufbringen von Tinte 40 unterbrochen wird und der Holzwerkstoffplattenrohling 18 unbedruckt bleibt.
  • In Materialflussrichtung R hinter der Digitaldruckvorrichtung 14 ist eine Trockenvorrichtung 42 angeordnet, mittels der die Tinte und die Grundierung getrocknet werden. Danach werden die entstandenen Holzwerkstoffplatten in einem Lager 44 gelagert und danach, in einer Beschichtungsanlage 46 beispielsweise mittels der Flüssig-Overlay-Technologie mit einer Abrasionsschutzschicht endbeschichtet, so dass eine fertige Holzwerkstoffplatte 48 entsteht. Bezugszeichenliste
    10 Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage
    B Breite
    12 Holzwerkstoffplattenrohling-Herstellvorrichtung I Soll-Intervall
    n natürliche Zahl
    14 Digitaldruckvorrichtung R Materialflussrichtung
    15 Druckkopf O Oberfläche
    16 Lager
    18 Holzwerkstoffplattenrohling T Temperatur
    T14 Einlauf-Temperatur
    20 Schleifanlage TSoll Solltemperatur
    22 Grundiervorrichtung
    24 Auftragsvolumen
    26 Kunstharz
    28 Zuführung
    30 Trockner
    31 Temperiereinheit
    32 Heizelement
    34 Temperaturmessvorrichtung
    35 Kühlgas
    36 Temperatursensor
    38 Ansteuereinheit
    40 Tinte
    42 Trockenvorrichtung
    44 Lager
    46 Beschichtungsanlage
    48 Holzwerkstoffplatte

Claims (9)

  1. Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte (48), insbesondere einer hochdichten Faserplatte, mit
    (a) einer Holzwerkstoffplattenrohling-Herstellvorrichtung (12) zum Herstellen eines Holzwerkstoffplattenrohlings (18),
    (b) einer Digitaldruckvorrichtung (14) zum Bedrucken des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) und
    (c) einer Temperaturmessvorrichtung (34), die angeordnet ist zum Bestimmen einer Einlauf-Temperatur (T14) des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) beim Bedrucken
    dadurch gekennzeichnet, dass
    (d) die Temperaturmessvorrichtung (34)
    - zumindest drei räumlich beabstandete Temperatursensoren (36.1, 36.2, 36.3) aufweist und
    - eingerichtet ist zum Bestimmen einer Temperaturdifferenz und zum Generieren eines Temperaturdifferenz-Warnsignals, wenn die Temperaturdifferenz außerhalb eines vorgegebenen Temperaturdifferenz-Intervalls liegt und/oder
    (e) ein Trockner (30) ausgebildet ist zum lokalen Erwärmen des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) und so mit der Temperaturmessvorrichtung (34) verbunden ist, dass die Temperaturdifferenz verminderbar ist.
  2. Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Holzwerkstoffplattenrohling-Herstellvorrichtung (12) eine Grundiervorrichtung (22) zum Grundieren des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) umfasst, wobei die Grundiervorrichtung (22) einen Trockner (30) aufweist, und dass
    - die Temperaturmessvorrichtung (34) mit dem Trockner (30) zum Regeln einer Trocken-Temperatur (T) verbunden ist, so dass die Einlauf-Temperatur (T14) durch Verändern der Trocken-Temperatur einstellbar ist.
  3. Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ansteuereinheit (38), die
    - mit der Temperaturmessvorrichtung (34) und der Digitaldruckvorrichtung (14) verbunden ist und
    - eingerichtet ist zum automatischen Generieren eines Temperatur-Warnsignals, wenn die Einlauf-Temperatur (T14) außerhalb eines vorgegebenen Soll-Intervalls (I) liegt und/oder zum automatischen Unterbrechen des Bedruckens, wenn die Einlauf-Temperatur (T14) außerhalb eines vorgegebenen Soll-Intervalls (I) liegt.
  4. Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Temperiereinheit (31), die ausgebildet ist zum Bringen des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) zumindest an seiner Oberfläche (O) auf eine vorgegebene Temperatur (T) und/oder eine vorgegebene Temperatur-Verteilung (T(y)).
  5. Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinheit (31) lokal wirksame Heizelemente (32) aufweist, mittels derer zumindest die Oberfläche (O) des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) lokal auf eine vorgegebene Temperatur (T) erwärmbar ist.
  6. Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinheit (31) lokal wirksame Kühlelemente (33) aufweist, mittels derer zumindest die Oberfläche (O) des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) lokal auf die vorgegebene Temperatur (T) kühlbar ist.
  7. Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte (48), insbesondere einer hochdichten Faserplatte, mit den Schritten:
    (i) Herstellen eines Holzwerkstoffplattenrohlings (18)
    (ii) Bedrucken des Holzwerkstoffplattenrohlings mit einem Dekor,
    (iii) Bestimmen einer Einlauf-Temperatur (T14) des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) vordem Bedrucken und
    (iv) Generieren eines Temperatur-Warnsignals, wenn die Einlauf-Temperatur (T14) außerhalb eines vorgegebenen Soll-Intervalls (I) liegt
    gekennzeichnet durch die Schritte:
    (v) Bestimmen einer Temperaturdifferenz an räumlich beabstandeten Stellen bezüglich einer Querrichtung, die senkrecht zu einer Materialflussrichtung (R) verläuft, und Regeln einer örtlichen Verteilung der Trocken-Temperatur (T), so dass die Temperaturdifferenz in einem vorgegebenen Temperaturdifferenz-Intervall liegt und/oder
    (vi) vor dem Bedrucken des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) Grundieren des Holzwerkstoffplattenrohlings, wobei das Grundieren ein Trocknen bei einer Trocken-Temperatur (T) umfasst und Regeln der Trocken-Temperatur, so dass die Einlauf-Temperatur (T14) im Soll-Intervall (I) liegt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken unterbrochen wird, wenn die Einlauf-Temperatur (T14) außerhalb eines vorgegebenen Soll-Intervalls (I) liegt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, gekennzeichnet durch den Schritt:
    Temperieren des Holzwerkstoffplattenrohlings (18) zumindest an seiner Oberfläche auf eine Einlauf-Temperatur (T14), die innerhalb des vorgegebenen Soll-Intervalls (I) liegt, wenn die Einlauf-Temperatur (T14) außerhalb des vorgegebenen Soll-Intervalls (I) liegt.
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