ES2913100T3

ES2913100T3 - Prensa en caliente para tableros de madera y procedimiento de funcionamiento de una prensa en caliente para tableros de madera

Info

Publication number: ES2913100T3
Application number: ES16187661T
Authority: ES
Inventors: Peter Dröge
Original assignee: Swiss Krono Tec AG
Current assignee: Swiss Krono Tec AG
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: JP2022176941A; CN109789658B; JP7472208B2; PT3292995T; ZA201900983B; BR112019004443A2; CA3033692C; US11097502B2; RU2747355C2; UA123712C2; MX2019001873A; CA3033692A1; EP3509832A1; WO2018046390A1; JP2019529114A; AU2022215296B2; EP3292995A1; EP3292995B1; AU2022215296A1; KR20190043612A

Abstract

Prensa en caliente de tableros de madera para producir un tablero (32) de madera a partir de una torta de fibras, en donde la prensa (12) en caliente de tableros de madera (a) tiene un lado (30) de entrada y un lado (34) de salida y (b) está diseñado para prensar una torta (18) de fibras, que puede ser alimentada en el lado (30) de entrada, en un tablero (32) de madera, (c) un dispositivo (36) de medición de temperatura que - está diseñado para la medición automática y espacialmente resuelta de la temperatura (T) del tablero (32) de madera en el lado (34) de salida, y - comprende una cámara de infrarrojos, y (d) presenta una unidad (40) de control, caracterizada porque (e) la unidad (40) de control está adaptada para realizar automáticamente un procedimiento que comprende los pasos de: (i) detectar una primera temperatura lateral (T1) de un primer punto (S1) en un área lateral izquierda del tablero (32) de madera, (ii) detectar una segunda temperatura lateral (T2) de un segundo punto (S2) en un área lateral derecha del tablero (32) de madera, y (iii) controlar al menos un parámetro del proceso (P) de la prensa (12) en caliente de tableros de madera de manera que la primera temperatura lateral (T1) se aproxime a la segunda temperatura lateral (T2), (iv) en donde el control del parámetro del proceso (P) comprende un aumento de una presión de prensado (p) en el lado de la temperatura más baja (T) y/o la disminución de la presión de prensado (p) en el lado de la temperatura más alta.

Description

DESCRIPCIÓN

Prensa en caliente para tableros de madera y procedimiento de funcionamiento de una prensa en caliente para tableros de madera

La invención se refiere a una prensa en caliente para tableros de madera según el concepto genérico de la reivindicación 1. De acuerdo con un segundo aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para operar dicha prensa en caliente para tableros de madera.

Estas prensas en caliente para tableros de madera se utilizan, por ejemplo, en la producción de tableros HDF, para prensar una torta de fibras en el tablero de madera. Estas prensas en caliente funcionan en forma continua, pero se detienen cuando, por ejemplo, hay que reparar daños o cuando hay que producir un tablero de madera con un espesor diferente.

Es deseable poder operar una prensa en caliente de este tipo a la mayor velocidad posible. Sin embargo, si la velocidad de avance es demasiado alta, se producirán defectos en el tablero de madera producido. Por ejemplo, pueden producirse defectos en el material cerca de la superficie, las llamadas grietas, que son causadas por las burbujas de vapor que se forman en el tablero de madera resultante y arrastran material con ellas. Los parámetros de proceso óptimos para el funcionamiento de una prensa en caliente de tableros de madera de este tipo son seleccionados por los operadores de la máquina sobre la base de valores empíricos. No se sabe si se puede conseguir la velocidad de avance óptima de esta manera.

Se ha propuesto reducir la chatarra en el momento de la puesta en marcha controlando no la temperatura de la cinta de la prensa en caliente de tableros de madera, sino la potencia calorífica suministrada por la prensa en caliente. Aunque este enfoque reduce la chatarra, es deseable una mayor reducción de la misma.

Del documento EP 1526 377 A1, se conoce una prensa en caliente para tableros de madera genérica según el preámbulo de la reivindicación 1. La cámara térmica se utiliza para identificar y rechazar los tableros de madera defectuosos o para controlar la velocidad de funcionamiento de la prensa en caliente. Para ello, los termogramas grabados con la cámara de infrarrojos se comparan con los termogramas de referencia. Esto puede evitar que los tableros de madera defectuosos se sigan procesando y evitar los rechazos debidos a una velocidad de flujo incorrecta. Esto ayuda a reducir aún más la velocidad de rechazo. Del documento WO 01/35086 A2, se conoce un dispositivo para la inspección sin contacto de piezas de ensayo, en el que se utiliza una cámara térmica para detectar las imperfecciones de la superficie.

En la ponencia de P. Meinlschmidt “Thermgraphic detection of defects in wood and wood-based materials”, 14th international Symposium of nondestructructive testing of wood, Hannover, Alemania, del 2 al 4 de mayo de 2005, se describe que la termografía puede utilizarse para detectar defectos en tableros de madera.

En el documento US 2001/0042834 A1, se describe cómo se pueden detectar los defectos mediante la creación de un modelo generado por ordenador después de tomar una primera imagen. Se comparan las diferencias entre una segunda imagen capturada y los resultados calculados a partir del modelo.

Se sabe por el documento EP 2927003 A1 que la distribución espacial de la temperatura se registra para obtener una imagen impresa que cambie lo menos posible con el tiempo durante la impresión posterior. Este procedimiento es adecuado para compensar posteriormente la posible falta de homogeneidades en la distribución de la temperatura, pero no para evitarlas.

La invención se basa en la tarea de mejorar la producción de tableros de madera.

La invención resuelve el problema mediante una prensa en caliente para tableros de madera que tiene las características de la reivindicación 1.

La invención se basa en el conocimiento de que la temperatura de la superficie del tablero de madera en el lado de descarga caracteriza los procesos térmicos y mecánicos dentro de la prensa en caliente de tableros de madera con tanta precisión que es suficiente para controlar los parámetros del proceso de la prensa en caliente de tableros de madera. Esto es sorprendente en la medida en que se conoce desde hace mucho tiempo del estado de la técnica para registrar la temperatura dentro de la prensa en caliente de tableros de madera. Sin embargo, ha resultado que los sensores de temperatura utilizados hasta ahora no son capaces de proporcionar una señal que pueda utilizarse para el control. Por ejemplo, los sensores de temperatura conocidos están situados a una distancia relativamente grande de la superficie del tablero de madera que se está produciendo. En otras palabras, el estado de la técnica no mide la temperatura de la superficie del tablero de madera, sino la temperatura de la propia prensa. Si la transferencia de calor de la prensa al tablero de madera cambia, esto modifica las propiedades del tablero de madera, incluso si la temperatura de la prensa en caliente del tablero de madera permanece constante.

Sorprendentemente, también se ha encontrado que la superficie del tablero de madera en el lado de la descarga puede presentar temperaturas locales muy diferentes. Por lo tanto, es posible que, con las prensas en caliente de tableros de madera del estado de la técnica, la temperatura medida en el interior en un punto no cambie, pero sí la distribución de la temperatura en el tablero de madera y, por lo tanto, la frecuencia de error (local).

Se ha comprobado que la temperatura, especialmente la temperatura de la superficie del tablero de madera en el lado de salida, permite una visión tan amplia de las condiciones de presión y temperatura en la prensa en caliente de tableros de madera que otras variables medidas son prescindibles para el control de la prensa en caliente de tableros de madera. Aunque es posible utilizar otras variables medidas para el control, no es necesario. Ventajosamente, es posible compensar las diferencias de temperatura en la superficie del tablero de madera mediante el control de al menos un parámetro del proceso. Esto aumenta, es decir, mejora, la homogeneidad del tablero de madera a lo largo de su dirección de anchura. De este modo, la prensa en caliente de tableros de madera puede funcionar a una velocidad de avance mayor hasta que se produzcan defectos en el tablero de madera.

Dado que la temperatura del tablero de madera se mide directamente, también se puede determinar, según una realización preferida, comparando estas temperaturas con una temperatura diana, si la transferencia de calor desde la prensa en caliente del tablero de madera al tablero de madera resultante está dentro de un intervalo diana predeterminado. Si, por ejemplo, la temperatura real del tablero de madera promediada a lo ancho se desvía en más de un valor umbral predeterminado de la temperatura de la cinta de prensa de la prensa en caliente de tableros de madera medida mediante un dispositivo de medición de temperatura de la cinta de prensa, preferiblemente existente, puede emitirse una señal de advertencia. Esto indica que la transferencia de calor de la prensa en caliente al tablero de madera que se está produciendo está perturbada. Esto puede contrarrestarse, por ejemplo, reduciendo la velocidad de avance. Alternativa o adicionalmente, se puede reducir la humedad de la torta de fibras, por ejemplo, reduciendo o impidiendo el rociado con un líquido.

Cuando la temperatura se mide sin contacto, las condiciones de contacto entre un sensor de temperatura y el tablero de madera no importan. Por lo tanto, la medición es especialmente precisa. También se ha comprobado que las propiedades superficiales del tablero de madera cambian tan poco que una medición sin contacto, por ejemplo, con una cámara de infrarrojos, solo tiene una incertidumbre de medición sistemática baja.

En el contexto de la presente descripción, se entiende por tablero de madera, en particular, un tablero de fibras de madera, un tablero HDF, un tablero OSB o un tablero de aglomerado. Es especialmente favorable si la torta de fibras se alimenta continuamente. En otras palabras, es favorable si la prensa en caliente de tableros de madera es una prensa continua.

Por dispositivo de medición de temperatura se entiende, en particular, un dispositivo mediante el cual se puede generar un valor medido que se correlaciona con la temperatura, en particular con la temperatura de la superficie, del tablero de madera de tal manera que se puede concluir la temperatura. Es posible, pero no necesario, que el dispositivo de medición de temperatura esté diseñado para medir la temperatura con respecto a una escala de temperatura. Es particularmente ventajoso si el dispositivo de medición de temperatura indica la temperatura en Kelvin, grados Celsius o en relación con otra escala de temperatura. Sin embargo, también es posible que solo se mida un cambio de temperatura con respecto a una temperatura de referencia predeterminada, por ejemplo, la temperatura de la torta de fibras en el lado de entrada o cualquier otra temperatura de referencia que, sin embargo, se seleccione firmemente. También es suficiente que haya una señal de temperatura, por ejemplo, eléctrica o codificada. Por ejemplo, la temperatura puede representarse mediante una tensión eléctrica, una resistencia o una longitud de onda de la máxima densidad de potencia espectral.

Por medición sin contacto, se entiende que no es necesario ningún contacto físico entre el tablero de madera y el dispositivo de medición para determinar la temperatura.

Por medición espacialmente resuelta, se entiende que se registran al menos tres, preferiblemente al menos cinco, en particular al menos diez valores de medición a lo largo de una dimensión de la anchura del tablero de madera. Es favorable y representa una realización preferida que haya al menos un lugar en el que se registren dos o más valores de medición de la temperatura, uno tras otro, con respecto a una dirección de flujo del material del tablero de madera a través de la prensa en caliente de tableros de madera. Es posible y preferible utilizar al menos dos, preferiblemente más, temperaturas medidas consecutivamente de esta manera para obtener un valor medido de la temperatura que fluctúe menos con el tiempo.

Preferiblemente, el dispositivo de medición de temperatura está diseñado para la medición espacialmente resuelta de la temperatura en al menos el 80 %, en particular al menos el 90 %, preferiblemente el 100 % de toda la anchura del tablero de madera.

Se entiende que el parámetro del procedimiento es, en particular, un parámetro variable de la máquina que influye en la temperatura y/o en la distribución de la temperatura del tablero de madera en el lado de descarga. Por ejemplo, el parámetro del procedimiento es la velocidad de alimentación de la torta de fibras, la potencia de calentamiento de al menos un circuito de calentamiento o la presión de prensado. El parámetro del proceso puede ser un vector, es decir, una n-tupla ordenada, por ejemplo, el vector que contiene (i) la presión de prensado en diferentes puntos de la prensa en caliente y/o (ii) la potencia de calentamiento de los circuitos de calentamiento y/o (iii) al menos una posición de un bastidor al que está unida la cinta de prensa o un dispositivo que transmite una fuerza a la cinta de prensa y/o (iv) una posición de un componente que transmite la fuerza de prensado a la cinta de prensa con respecto al bastidor.

De acuerdo con una realización preferida, el dispositivo de medición de temperatura está diseñado para medir la temperatura en forma continua. Esto significa, en particular, que la temperatura se mide repetidamente. En particular, el dispositivo de medición de temperatura está configurado para registrar automáticamente los valores de temperatura medidos al menos cada diez segundos, preferiblemente cada cinco segundos, en particular al menos una vez por segundo. Se ha comprobado que es especialmente ventajoso que los valores de medición de la temperatura se registren al menos cinco veces por segundo. Esto permite una rápida reacción a cualquier cambio de temperatura.

Por medición de la temperatura con poco retardo, se entiende que, entre el inicio del proceso de medición y la disponibilidad del resultado de la medición, transcurre la mitad del tiempo que necesita un elemento de volumen para su recorrido por la prensa en caliente de tableros de madera, por lo que en particular no transcurren más de diez segundos, preferiblemente no más de un segundo. En otras palabras, la temperatura medida es una muy buena aproximación de la temperatura instantánea del tablero de madera y no, por ejemplo, una temperatura que el tablero de madera tenía hace mucho tiempo. Nuevamente en otras palabras, el dispositivo de medición de temperatura está diseñado para medir la temperatura de tal manera que la medición de la temperatura puede considerarse instantánea con una aproximación suficientemente buena.

Por la característica de que el dispositivo de medición de temperatura está diseñado para medir la temperatura en el lado de salida, se entiende en particular que una distancia entre el punto en el que finaliza la transferencia de calor de la prensa en caliente al tablero de madera y el primer punto en la dirección del flujo de material en el que se mide la temperatura es como máximo de 2 m, preferiblemente como máximo de 1 m. Cuanto mayor sea la distancia entre la prensa en caliente y el lugar donde se mide la temperatura, mayor será la influencia de, por ejemplo, la convección en el resultado de la medición, de modo que la importancia de un resultado de medición obtenido a gran distancia es menor, lo que no es deseable.

El dispositivo de medición de temperatura comprende una cámara de infrarrojos. Esta cámara de infrarrojos es, por ejemplo, una cámara de vídeo diseñada para grabar varias imágenes por segundo. La ventaja de una cámara de infrarrojos es que se puede registrar un gran número de puntos individuales de medición de la temperatura en un solo proceso de medición. Preferiblemente, la cámara de infrarrojos es una cámara CCD que tiene un chip CCD correspondiente. Este chip CCD tiene preferiblemente al menos 200 x 50 píxeles. Con una cámara de infrarrojos, se puede determinar rápidamente la temperatura del tablero de madera con gran precisión y fiabilidad del proceso. La prensa en caliente para tableros de madera tiene una unidad de control que está diseñada para llevar a cabo automáticamente un procedimiento que comprende los pasos de (a) detectar una primera temperatura lateral en una primera ubicación en una región lateral izquierda del tablero de madera, (b) detectar una segunda temperatura lateral en una segunda ubicación en una región lateral derecha del tablero de madera y (c) cambiar al menos un parámetro de proceso de la prensa en caliente para que la primera temperatura lateral se acerque a la segunda temperatura lateral y, en particular, una diferencia entre las dos temperaturas se reduzca en cantidad. Se ha comprobado que las diferencias locales de temperatura pueden provocar defectos en el material, por ejemplo, burbujas de vapor.

El cambio del parámetro del proceso es el aumento de la presión de la prensa en el lado de la baja temperatura. Si se aumenta la presión de prensado, se mejora la transferencia de calor desde la prensa en caliente de tableros de madera, en particular desde una cinta de prensa giratoria, al tablero de madera, de modo que la temperatura del tablero de madera aumenta. El hecho de que la modificación de la presión de prensado tenga una influencia significativa en la temperatura del tablero de madera es sorprendente, ya que en un principio se suponía que la presión de prensado ya es tan alta durante el funcionamiento normal que la modificación de la presión de prensado no produce ningún cambio significativo en la transferencia de calor.

Alternativamente, o además de aumentar la presión de la prensa en el lado de baja temperatura, el cambio del parámetro de proceso puede implicar la disminución de la presión de la prensa en el lado de alta temperatura.

Preferiblemente, la prensa en caliente de tableros de madera dispone de un dispositivo de calentamiento mediante el cual se puede calentar localmente de manera diferente una cinta de prensa circulante de la prensa en caliente de tableros de madera en la dirección de la anchura. En particular, el dispositivo de calentamiento tiene al menos dos, preferiblemente tres zonas de calentamiento dispuestas una al lado de la otra, que pueden ser controladas o reguladas a diferentes temperaturas.

En otras palabras, el cambio del parámetro de proceso puede comprender el aumento de la presión de prensado en el lado de baja temperatura en relación con la presión de prensado en el lado de alta temperatura. Además, el cambio del parámetro de proceso puede ser o comprender un aumento local de la potencia de calentamiento P y/o de la temperatura T en el lado de baja temperatura en comparación con el lado de alta temperatura. Por supuesto, es posible que se modifiquen dos o más parámetros del proceso para que la primera temperatura lateral se acerque a la del segundo.

Se entiende que el área lateral izquierda es, en particular, el área que se extiende desde el lado izquierdo del tablero de madera en la dirección del flujo de material hasta 0,4 veces, en particular 0,33 veces, la anchura del tablero de madera. En consecuencia, el área lateral derecha es, en particular, el área del tablero de madera que se extiende desde el borde derecho hasta 0,4 veces, en particular 0,33 veces, la anchura lateral.

De acuerdo con una realización preferida, el procedimiento comprende los pasos de comparar una temperatura real medida por medio del dispositivo de medición de temperatura con una temperatura deseada predeterminada y aumentar una tasa de alimentación de la torta de fibras si la temperatura real está por encima de la temperatura deseada en una temperatura diferencial predeterminada y/o disminuir la velocidad de alimentación si la temperatura real está por debajo de la temperatura deseada en una segunda temperatura diferencial predeterminada. Si la temperatura real no está por encima de la temperatura fijada en al menos la temperatura diferencial especificada ni por debajo de la temperatura fijada en la segunda temperatura diferencial especificada, la velocidad de alimentación preferiblemente no se modifica.

Alternativa o adicionalmente, la potencia de calentamiento y/o la temperatura de la prensa en caliente, en particular de la banda de la prensa, se reduce si la temperatura real está por encima de la temperatura establecida por la temperatura diferencial predeterminada, por lo que la potencia de calentamiento y/o la temperatura se aumenta preferiblemente si la temperatura real está por debajo de la temperatura establecida por la segunda temperatura diferencial predeterminada.

Resulta ventajoso que la velocidad de avance se controle también, al menos, en función de la temperatura promediada en la anchura del tablero de madera. Por supuesto, es posible utilizar diferentes temperaturas diferenciales para el control de la velocidad de avance y el control de la potencia de calentamiento o la temperatura de la prensa en caliente antes de que se produzca una intervención de control.

Es favorable que la primera temperatura diferencial y/o la segunda temperatura diferencial sea como máximo de 5 Kelvin. Es particularmente favorable que la suma de las cantidades de la temperatura diferencial sea como máximo de 5 Kelvin, en particular como máximo de 3 Kelvin. Así, es posible mantener la temperatura del tablero de madera dentro de un estrecho margen de temperatura. Por lo tanto, hay menos residuos.

Preferiblemente, la temperatura diana está comprendida entre 100 °C y 110 °C, en particular entre 102 °C y 108 °C, si el espesor de la lámina está comprendido entre 5 y 6 milímetros. Si el espesor del tablero está comprendido entre 7 y 8 milímetros, la temperatura diana está preferiblemente comprendida entre 121 °C y 131 °C, preferiblemente entre 123 °C y 129 °C. Se ha comprobado que se pueden fabricar tableros especiales de madera de alta calidad de esta manera.

Preferiblemente, la prensa en caliente para tableros de madera está diseñada para producir un tablero de madera con un espesor de al menos 2,5 milímetros, en particular de al menos 3,0 milímetros, preferiblemente de al menos 5 milímetros. En particular, la prensa en caliente para tableros de madera está diseñada para producir un tablero de madera con un espesor de tablero de 8 milímetros como máximo, en particular de 12 milímetros como máximo, preferiblemente de 38 milímetros como máximo. En el caso de los tableros de madera delgados, en particular con un espesor de tablero de entre 5 y 8 milímetros, que es preferiblemente un tablero HDF, los rechazos se producen con especial rapidez si se seleccionan incorrectamente los parámetros de proceso. Por lo tanto, la invención es particularmente ventajosa en la producción de este tipo de tableros de madera. De acuerdo con la invención, existe también un dispositivo de producción de tableros de madera con una prensa en caliente de tableros de madera según la invención y una unidad de aserrado y/o recorte dispuesta a continuación de la prensa en caliente de tableros de madera en la dirección del flujo de material.

De acuerdo con la invención, la unidad de control está configurada para llevar a cabo automáticamente un procedimiento según la invención.

Es favorable que los pasos del proceso mencionados en esta descripción se lleven a cabo durante la puesta en marcha de la prensa después de una parada y/o después de un cambio de producto de un formato de tablero de madera a otro.

Dicho procedimiento según la invención comprende preferiblemente los pasos de cálculo de un parámetro de desigualdad, en particular una diferencia entre una temperatura máxima y una temperatura mínima del tablero de madera. El parámetro de desigualdad es una medida de la falta de homogeneidad de la temperatura del tablero de madera en el lado de salida. Por ejemplo, el parámetro de desigualdad se determina a partir de la temperatura medida resuelta espacialmente T(y), en la que la coordenada y se mide transversalmente a la dirección de flujo del material.

El parámetro de desigualdad puede ser, por ejemplo, la varianza o la desviación estándar de la distribución de la temperatura en la dirección del ancho. El parámetro de desigualdad también puede ser, por ejemplo, la diferencia entre una temperatura máxima y mínima del tablero de madera. Los datos utilizados para calcular el parámetro de desigualdad pueden haberse obtenido a partir de los datos de temperatura brutos medidos mediante la comunicación temporal y/o espacial en un intervalo predeterminado.

Preferiblemente, el procedimiento comprende el paso de emitir una señal de advertencia cuando la diferencia supera un umbral de advertencia predeterminado en cantidad.

Es posible, pero no necesario, que esta señal de alarma sea perceptible por un ser humano. En particular, también es posible que la señal de advertencia sea puramente eléctrica. También es posible, pero no necesario, que debido a la señal de advertencia se modifique al menos un parámetro del proceso de la prensa en caliente de tableros de madera de manera que se reduzca el parámetro de desigualdad. Esto puede ser, por ejemplo, un cambio local de la presión de la prensa y/o un cambio local de la potencia de calentamiento y/o de la temperatura de la prensa en caliente.

Preferiblemente, el procedimiento comprende los pasos de (i) detectar una falta de homogeneidad de la banda de prensado y (ii) suprimir la salida de la señal de aviso cuando se supera el umbral de aviso debido a la falta de homogeneidad. Esta falta de homogeneidad se produce, por ejemplo, al reparar la banda de la prensa recortando y sustituyendo una zona defectuosa. En la zona de unión entre la zona sustituida y la parte restante de la cinta de prensa, se produce una transferencia de calor alterada de la cinta de prensa a la torta de fibras, que se refleja en la temperatura local del tablero de madera. Esto da lugar a un patrón de temperatura característico que aparece una vez por cada rotación de la cinta de la prensa. Si se sobrepasa el umbral de advertencia debido a este patrón de temperatura, no se emite, sin embargo, ninguna señal de advertencia porque no hay un mal funcionamiento del proceso.

El patrón de temperatura puede reconocerse, por ejemplo, por el hecho de que se produce exactamente una vez por cada revolución de la cinta de la prensa y/o tiene la forma de la zona sustituida. El patrón de temperatura se reconoce mediante el reconocimiento de imágenes, por ejemplo, o se identifica una vez manualmente como una falta de homogeneidad y su posición se calcula a partir de la velocidad de circulación de la cinta de la prensa y del tiempo transcurrido desde la última aparición del patrón de temperatura.

La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a los dibujos que se acompañan. De este modo:

Figura 1 muestra una vista esquemática de una prensa en caliente para tableros de madera según la invención, Figura 2 muestra un resultado de la medición de la temperatura con el dispositivo de medición de temperatura, y Figura 3 muestra una sección horizontal esquemática a través de una prensa en caliente para tableros de madera, cuya construcción corresponde esencialmente a la mostrada en la Figura 1, pero en la que los circuitos de calentamiento están dispuestos uno al lado del otro.

La Figura 1 muestra esquemáticamente un dispositivo 10 de producción de tableros de madera según la invención, que presenta una prensa 12 en caliente de tableros de madera, así como una máquina 14 esparcidora dispuesta aguas arriba de la prensa 12 en caliente de tableros de madera en una dirección de flujo de material M y una unidad 16 de aserrado dispuesta aguas abajo. La máquina 14 esparcidora está diseñada para esparcir una torta 18 de fibras sin fin de fibras de madera encoladas sobre una cinta transportadora circulante.

La prensa 12 en caliente de tableros de madera tiene una primera cinta 20.1 de prensa circulante que se somete a una fuerza de prensado Fp, por ejemplo, mediante varillas 22.1, 22.2, ... con una fuerza de presión Fp. La cinta 20.1 de prensa está hecha de una lámina, por ejemplo, de acero inoxidable. La prensa en caliente del tablero de madera 12 se dibuja interrumpida en el centro, ya que hay una pluralidad de barras. La torta 18 de fibras se encuentra sobre una segunda cinta 20.2 de prensa circulante, que circula a la misma velocidad que la primera cinta 20.1 de prensa. La prensa 12 en caliente de tableros de madera dispone de un dispositivo 24 de calentamiento mediante el cual se puede calentar la cinta 20 de prensa a través de los tubos 26.1, 26.2, ...... se puede calentar. Un fluido 28 de transferencia de calor circula por los tubos 26 y es calentado por un generador de calor, por ejemplo, una caldera, que no se muestra y que forma parte del dispositivo 24 de calentamiento. El fluido 28 de transferencia de calor transfiere el calor a través de las placas calefactoras y/o las barras de rodillos a la respectiva cinta 20.1, 20.2 de prensa, desde donde se transfiere a la torta 18 de fibras.

En la presente realización, el dispositivo 24 de calentamiento tiene varios circuitos de calentamiento 29.1, ..., 29.n, donde n = 3, 4, 5, 6, 7, 8 o 9, por ejemplo. Son posibles más circuitos de calentamiento. Los circuitos 29.i de calentamiento están diseñados para calentar la torta 18 de fibras, en el presente caso en toda su anchura, y están dispuestos uno detrás de otro en la dirección de flujo del material M. Alternativa o adicionalmente, también es posible que dos circuitos de calentamiento estén dispuestos uno al lado del otro, como se muestra en la Figura 3.

La prensa 12 en caliente de tableros de madera presenta al menos un sensor 27.i de temperatura (i = 1, ..., n) para cada uno de los circuitos 29.1, ..., 29.n de calentamiento. En este caso, cada circuito 29.i de calentamiento tiene tres sensores de temperatura, uno para determinar la temperatura de entrada (temperatura al entrar en el circuito de calentamiento), la temperatura de retorno (temperatura al salir del circuito de calentamiento) y la temperatura de la placa de la prensa.

La torta 18 de fibras entra continuamente en la prensa 12 en caliente de tableros de madera por un lado de entrada 30 y es prensada allí para formar el tablero 32 de madera, que sale de la prensa 12 en caliente de tableros de madera por un lado 34 de salida.

La prensa 12 en caliente de tableros de madera tiene una pluralidad de bastidores 35.1, 35.2,..., 35.m, donde m = 35, por ejemplo. Mediante los bastidores 35.j, la separación de la prensa en la región respectiva del bastidor 35.j puede ajustarse en al menos dos, preferiblemente tres o más puntos en la dirección de la anchura del tablero de madera, es decir, en la dirección de la altura de la prensa 12 en caliente de tableros de madera. Así, por ejemplo, se puede ajustar una fuerza de prensado mayor o menor y/o una separación de prensado menor a la izquierda en la dirección de flujo del material M que a la derecha.

En particular, las propias varillas 22.i o los componentes que transmiten una fuerza de presión a las varillas 22.i pueden fijarse cada uno de ellos a bastidores 35.i individuales. Cambiando la posición de un bastidor 35.i o cambiando la posición del componente con respecto al bastidor 35.i, se puede modificar la fuerza de prensado que la cinta 20 de prensa ejerce sobre la torta de fibras o el tablero de madera resultante.

Un dispositivo 36 de medición de temperatura en forma de cámara infrarroja está dispuesto en el lado 34 de salida. Su campo 38 de visión detecta el tablero 32 de madera en el lado 34 de salida de la prensa 12 en caliente de tableros de madera.

El dispositivo 36 de medición de temperatura puede estar formado alternativamente por una pluralidad de sensores de temperatura sin contacto, cada uno de los cuales está separado del otro con respecto a una dirección de anchura B.

El dispositivo 36 de medición de temperatura está conectado a una unidad 40 de control, que evalúa los datos de medición de la temperatura del dispositivo 36 de medición de temperatura. En este caso, la unidad 40 de control también está conectada a los sensores 27.i de temperatura a través de líneas que no se muestran.

La Figura 2 muestra una imagen 42 tomada con el dispositivo 36 de medición de temperatura. Se puede ver que la temperatura T = T (x, y) se mide en dos direcciones espaciales x, y. La temperatura T se registra en una pluralidad de puntos (xj, yj) (j = 1, 2, ..., N) de la dirección de la anchura B del tablero 32 de madera. En este caso, N > 2, en particular N > 5, preferiblemente N < 1000. En el presente caso, además, una pluralidad de valores medidos para la temperatura T se registran uno tras otro en una dirección longitudinal L. El tipo de medición de la temperatura que se muestra en la Figura 2 mediante una cámara de infrarrojos es especialmente ventajoso porque, como se muestra en la Figura 2, se obtiene una imagen detallada de la temperatura T(x, y) del tablero 32 de madera.

La unidad 40 de control (véase Fig. 1) registra, por ejemplo, una primera temperatura lateral, que en el presente caso es un valor medio aritmético sobre un área A1. La temperatura lateral T1 se asigna a un primer punto S1. En este caso, el punto S1 es el centro del área A1. El punto S1 se encuentra en un área del lado izquierdo del tablero 32 de madera, como se puede ver en la imagen parcial de abajo, que muestra el mismo punto en el tablero 32 de madera y que se ha añadido para mayor claridad.

También se determina una segunda temperatura lateral T2 en un segundo punto S2, que se encuentra en un área lateral derecha del tablero 32 de madera. La segunda temperatura T2 también se determina promediando sobre un área de píxeles del dispositivo 36 de medición de temperatura.

La unidad 40 de control determina un parámetro de desigualdad U, que puede estar formado, por ejemplo, por la temperatura U = AT = IT 1 - T2I. Si el parámetro de desigualdad U supera un valor umbral de advertencia predefinido Uadv, la unidad 40 de control modifica un parámetro de proceso P. Este parámetro de proceso P puede ser, por ejemplo, la presión local de prensado p = p (y) con la que las varillas 22.i = 1, 2,... (véase Fig. 1) presionan localmente sobre la cinta 20 de prensa. El parámetro de proceso P puede ser también una potencia de calentamiento Pcal que el dispositivo 24 de calentamiento transmite a la cinta 20 de prensa.

Haciendo un promedio sobre toda la anchura B en un punto predeterminado a lo largo de la dirección de flujo del material M, por ejemplo, en la altura Mo, se puede determinar una temperatura real (promediada) Treal. Si esta temperatura real Treal se desvía de una temperatura diana predefinida Tdiana en más de ATar hacia arriba o ATab hacia abajo, la unidad 40 de control puede emitir una señal de aviso correspondiente. El operador de la máquina puede entonces aumentar o disminuir la velocidad de avance v. También se hace en forma automática. La velocidad de avance v denota la velocidad a la que se mueve el tablero 32 de madera (véase Fig. 1) en la dirección de flujo del material M en la zona del lado 34 de salida.

La Figura 3 muestra esquemáticamente una sección transversal parcial horizontal A-A a través de una prensa 12 en caliente de tableros de madera según la invención, que está construida como la prensa 12 en caliente de tableros de madera según la Figura 1, excepto por la disposición de los circuitos de calentamiento. Se puede observar que el dispositivo de calentamiento presenta un primer tren de calentamiento con el que se puede calentar una primera zona de calentamiento H1, un segundo tren de calentamiento con el que se puede calentar una segunda zona de calentamiento H2, y un tercer tren de calentamiento con el que se puede calentar una tercera zona de calentamiento H3. Alternativamente, puede haber dos o cuatro o más zonas de calentamiento Hi. También es posible que haya más de un tren de calentamiento por zona de calentamiento. El número de trenes de calentamiento puede ser diferente o igual para las distintas zonas de calentamiento. Las zonas de calentamiento están dispuestas una al lado de la otra en la dirección del flujo de material M y juntas calientan la cinta 24 de prensa en toda su anchura. La temperatura Ti o la zona de calentamiento Hi y/o su potencia de calentamiento Pi pueden ajustarse de modo independiente.

Un procedimiento según la invención se lleva a cabo, por ejemplo, parando la prensa 12 en caliente de tableros de madera durante al menos 15 minutos, por ejemplo, para trabajos de mantenimiento o para un cambio de producto. En ese caso, se suministra inicialmente menos potencia de calentamiento que la media durante el funcionamiento de rodaje. Al principio, el tablero de madera tiene una temperatura más alta en el lado de salida que en promedio en el funcionamiento retraído. Por ejemplo, la temperatura media en toda la anchura es de 118 ± 1 °C para un tablero de madera de 7,6 milímetros de espesor. La velocidad de avance en el ejemplo es v = 510 mm/seg.

Debido a la falta de suministro de calor, la temperatura del tablero de madera vuelve a descender -en el ejemplo a 114 °C- y pueden producirse subidas de temperatura críticas sin control de la temperatura, lo que da lugar a roturas y, por tanto, a rechazos. Por lo tanto, la velocidad de avance se reduce de modo automático, preferiblemente, a v = 445 mm/seg en el ejemplo. La temperatura de alimentación de la prensa y la temperatura de la placa de calentamiento aumentan, pero la temperatura de la superficie de la placa aún no.

A medida que la temperatura de la placa aumenta, la velocidad de avance se incrementa, especialmente en forma automática, de modo que la temperatura media en toda la anchura asume la temperatura diana Tdiana 124 ± 1 °C y la velocidad de avance ha alcanzado su valor máximo alcanzable o un valor diana de, por ejemplo, v = 530 mm/seg. Esto suele durar hasta 30 minutos.

Un proceso según la invención también se lleva a cabo cambiando primero el espesor del tablero de madera. Los distintos espesores de los tableros requieren diferentes temperaturas de prensado y de superficie. Por ejemplo, la temperatura media en toda la anchura es de 126 ± 1 °C para un tablero de 12 milímetros de espesor y de 110 ± 1 °C para uno de 5,5 milímetros. Así, la capacidad de calentamiento de la prensa debe adaptarse a la nueva producción. Sin embargo, dependiendo de la situación, la capacidad de calentamiento necesaria solo puede estimarse en forma aproximada.

Por lo tanto, cuando se produce el tablero de madera con el espesor del tablero más pequeño o más grande, la potencia de calentamiento y/o la velocidad de alimentación se cambia primero durante la producción en curso para que la temperatura promedio en todo el ancho se reduzca sucesivamente en 5 a 7 °C. A continuación, se modifica el espesor de la chapa. La velocidad de avance v se preselecciona mediante la temperatura promediada en toda la anchura y, a continuación, la velocidad de avance v y las potencias de calentamiento P de los distintos circuitos de calentamiento se controlan en función de la temperatura.

En el marco de un procedimiento según la invención, un parámetro de desigualdad U en forma de diferencia máxima ATb se calcula preferiblemente en forma automática por la unidad 40 de control, que puede constar de varias unidades espacialmente separadas. Para ello, los valores medidos de temperatura T(y) se agrupan primero en al menos cinco, en particular en al menos diez zonas de evaluación Aj, preferiblemente equidistantes. Un intervalo de evaluación es, por ejemplo, un intervalo bidimensional.

Las áreas de evaluación Aj forman preferiblemente, en el sentido matemático, una partición de los valores medidos sobre al menos el 80 %, en particular al menos el 90 %, de la anchura total del tablero de madera. Sin embargo, también es posible que la totalidad de todas las áreas de evaluación no cubra toda la anchura del tablero de madera, sino, por ejemplo, al menos el 50 %, al menos el 60 %, al menos el 70 % o al menos el 80 %.

A continuación, se calcula el valor medio de la temperatura dentro de cada intervalo de evaluación Aj. La diferencia máxima AT^bse calcula como el parámetro de desigualdad U a partir de las temperaturas del intervalo de evaluación obtenidas de este modo.

Si el parámetro de desigualdad U supera un valor umbral de advertencia predefinido de, por ejemplo, Uadv = 3 °C, pueden producirse diferencias en la calidad del tablero cada vez más en la dirección del flujo de material. Esto se contrarresta aumentando una presión de prensado p en el lado más frío.

Por ejemplo, mediante una compensación de presión del 20 % - 50 % de la presión específica existente en una zona de alta presión trasera de la prensa continua en la dirección del flujo de material, el parámetro de desigualdad U puede reducirse de 4 °C a 1 °C.

Si, por ejemplo, se mide un parámetro de desigualdad de U = 4 °C durante la producción de un tablero de madera con un espesor de tablero de 5,5 milímetros, en el que la temperatura más alta se encuentra en la zona derecha del tablero de madera en la dirección del flujo de material y en el que las temperaturas de las demás zonas de evaluación difieren en menos de 1 °C, la presión de prensado se aumenta en un 35 % en la zona derecha, en particular en la zona derecha de alta presión, de la prensa en caliente. Esto reduce el parámetro de desigualdad U a menos de 1 °C.

En el contexto de un proceso según la invención, el parámetro del proceso en forma de potencia de calentamiento total Pcal. total y/o una potencia de calentamiento de uno, dos o más circuitos de calentamiento 29.j se incrementa preferiblemente si la temperatura media del tablero de madera se desvía hacia abajo de la temperatura diana predeterminada. Esto se aplica en particular si una velocidad de avance tiene una velocidad máxima predeterminada vmáx.

Por ejemplo, con un espesor de tablero de 7,6 ± 0,5 milímetros, se aplica la temperatura diana Tdiana = 123 ± 1 °C y v = vmáx = 540 mm/seg. Si, por ejemplo, la temperatura promediada en toda la anchura del tablero de madera es ahora de 118 °C, se aumenta la potencia calorífica total Pcal. total, preferiblemente aumentando la temperatura de alimentación. En el presente ejemplo, la temperatura de flujo Tin,j se incrementa, por ejemplo, en 2 °C para al menos un circuito 29.j de calentamiento, pero preferiblemente para dos o más circuitos de calentamiento. A continuación, la temperatura se aproxima a la temperatura fijada de manera que el parámetro de desigualdad U cae por debajo del umbral de advertencia. Los pasos especificados pueden llevarse a cabo automáticamente sin que una persona reciba una señal de aviso.

Listado de signos de referencia

10 ^{Dispositivo de producción de}A Área

_{tableros de madera}

Prensa en caliente para tableros B Dirección de la anchura

12 de madera

d Espesor

14 Máquina esparcidora Fp Fuerza de prensado

16 Máquina de aserrado h j Índices de recuento

18 Torta de fibras L Dirección longitudinal

M Dirección del flujo de materiales

20 Cinta de prensa

22 Varilla p Presión

24 Dispositivo de calentamiento P Parámetros de proceso

26 Tubo Pcal Potencia calorífica

27 Sensor de temperatura S Punto

28 Fluido de transferencia de calor t Retardo de tiempo

29 Circuito de calentamiento T Temperatura

T1 Primera temperatura lateral

30 Lado de entrada T real Temperatura real

32 Tablero de material de madera T diana Temperatura diana

34 Lado de salida ATar Primera temperatura diferencial

35 Bastidor AT ab Segunda temperatura diferencial

36 Dispositivo de medición de ATg ATg Tmáx - Tmín

temperatura

38 Campo visual U Parámetro de desigualdad

Uadv Umbral de advertencia

40 Unidad de control v Velocidad de alimentación

42 Imagen

Claims

REIVINDICACIONES

1. Prensa en caliente de tableros de madera para producir un tablero (32) de madera a partir de una torta de fibras, en donde la prensa (12) en caliente de tableros de madera

(a) tiene un lado (30) de entrada y un lado (34) de salida y

(b) está diseñado para prensar una torta (18) de fibras, que puede ser alimentada en el lado (30) de entrada, en un tablero (32) de madera,

(c) un dispositivo (36) de medición de temperatura que

- está diseñado para la medición automática y espacialmente resuelta de la temperatura (T) del tablero (32) de madera en el lado (34) de salida, y

- comprende una cámara de infrarrojos, y

(d) presenta una unidad (40) de control,

caracterizada porque

(e) la unidad (40) de control está adaptada para realizar automáticamente un procedimiento que comprende los pasos de:

(i) detectar una primera temperatura lateral (T1) de un primer punto (S1) en un área lateral izquierda del tablero (32) de madera,

(ii) detectar una segunda temperatura lateral (T2) de un segundo punto (S2) en un área lateral derecha del tablero (32) de madera, y

(iii) controlar al menos un parámetro del proceso (P) de la prensa (12) en caliente de tableros de madera de manera que la primera temperatura lateral (T1) se aproxime a la segunda temperatura lateral (T2),

(iv) en donde el control del parámetro del proceso (P) comprende un aumento de una presión de prensado (p) en el lado de la temperatura más baja (T) y/o la disminución de la presión de prensado (p) en el lado de la temperatura más alta.

2. Prensa en caliente de tableros de madera de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el procedimiento comprende los siguientes pasos:

(a) comparar una temperatura real (Treal) medida mediante el dispositivo (36) de medición de temperatura con una temperatura diana predeterminada (Tdiana), y

(b) aumentar una velocidad de alimentación (v) de la torta (18) de fibras si la temperatura real (Treal) está por encima de la temperatura diana (Tdiana) en una temperatura diferencial predeterminada ATab y/o disminuir la velocidad de alimentación (v) si la temperatura real (Treal) está por debajo de la temperatura diana (Tdiana) en una segunda temperatura diferencial predeterminada ATab.

3. Prensa en caliente para tableros de madera de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está diseñada para producir un tablero (32) de madera con un espesor (d) de 12 milímetros como máximo.

4. Dispositivo (10) de producción de tableros de material de madera con

(a) una prensa (12) en caliente para tableros de madera de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores y

(b) una unidad (16) de aserrado y/o recorte dispuesta a continuación de la prensa (12) en caliente de tableros de madera en la dirección de flujo del material (M).

5. Procedimiento de funcionamiento de una prensa (12) en caliente para tableros de madera que

(a) tiene un lado (30) de entrada y un lado (34) de salida y

(b) prensa una torta (18) de fibras suministrada desde el lado (30) de entrada para formar el tablero (32) de madera, que comprende los pasos de:

(i) medición automática, sin contacto y espacialmente resuelta de la temperatura (T) del tablero (32) de madera en el lado (34) de salida y

(ii) detección de una primera temperatura lateral (T1) de un primer punto (S1) en un área lateral izquierda del tablero (32) de madera,

(iii) detección de una segunda temperatura lateral (T2) en un segundo punto (S2) en un área lateral derecha del tablero (32) de madera, y

(iv) control de al menos un parámetro del proceso (P) de la prensa (12) en caliente de tableros de madera en función de la temperatura (T), de manera que la primera temperatura lateral (T1) se aproxime a la segunda temperatura lateral (T2), en donde el control comprende el aumento de la presión de la prensa en el lado de baja temperatura.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por los pasos de:

(a) cálculo de un parámetro de desigualdad (U), en particular una diferencia ATg entre una temperatura máxima (Tmáx) y una temperatura mínima (Tmin) del tablero (32) de madera, y

(b) emisión de una señal de advertencia si el parámetro de desigualdad (U) supera un valor umbral de advertencia predeterminado (Uadv).

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, caracterizado por los pasos de:

(i) detección de una falta de homogeneidad de la cinta de prensa; y

(ii) supresión de la emisión de la señal de advertencia cuando se supere el umbral de advertencia debido a la falta de homogeneidad.