KR20190043612A - 목재 패널 고온 프레스 및 목재 패널 고온 프레스를 작동시키는 방법 - Google Patents

목재 패널 고온 프레스 및 목재 패널 고온 프레스를 작동시키는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190043612A
KR20190043612A KR1020197009759A KR20197009759A KR20190043612A KR 20190043612 A KR20190043612 A KR 20190043612A KR 1020197009759 A KR1020197009759 A KR 1020197009759A KR 20197009759 A KR20197009759 A KR 20197009759A KR 20190043612 A KR20190043612 A KR 20190043612A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
wood panel
hot press
wood
press
Prior art date
Application number
KR1020197009759A
Other languages
English (en)
Inventor
피터 드로지
Original Assignee
스위스 크로노 텍 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스위스 크로노 텍 아게 filed Critical 스위스 크로노 텍 아게
Publication of KR20190043612A publication Critical patent/KR20190043612A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B5/00—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups
    • B30B5/04—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band
    • B30B5/06—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band co-operating with another endless band
    • 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
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
    • B30B15/148—Electrical control arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws
    • 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
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/029—Feeding; Proportioning; Controlling

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

본 발명은 목재 패널(32)을 제조하기 위한 목재 패널 고온 프레스에 대한 것이며, 상기 목재 패널 고온 프레스(12)는 유입구 측(30) 및 출구 측(34)을 구비하고, 목재 패널(32)을 형성하기 위해 유입구 측(30)에 공급되는 미가공 재료(18)를 가압하도록 설계된다. 본 발명에 따라, 온도 측정 장치(36)가 제공되고 이는 공간적으로 분해되는 방식으로 출구 측(34)에서의 목재 패널(32)의 온도(T)를 자동으로 측정하도록 설계된다.

Description

목재 패널 고온 프레스 및 목재 패널 고온 프레스를 작동시키는 방법
본 발명은 청구항 1의 일반적인 용어에 따라 목재 패널을 제조하기 위한 목재 패널 고온 프레스에 대한 것이다. 제2 관점에 따르면, 본 발명은 목재 패널 고온 프레스를 작동시키는 방법에 대한 것이다.
이러한 유형의 목재 패널 고온 프레스는, 예를 들어, HDF 패널의 제조에서, 섬유질 케이크를 목재 패널로 가압하는데 사용된다. 이러한 유형의 고온 프레스는 연속으로 작동하지만 예를 들면, 결함이 수리되어야 하거나 또는 다른 패널 두께를 가진 목재 패널이 제조되어야 하는 경우 정지된다.
이러한 유형의 고온 프레스를 최대한 빠른 속도로 작동시키는 것이 유리하다. 그러나, 공급 속도가 너무 높으면, 제조된 목재 패널에 결함이 발생한다. 예를 들면, 표면 근처의 재료 결함, 소위 스플리터(Splitter)는 목재 패널에 증기 기포가 존재하여 재료가 파열될 수 있기 때문에 발생할 수 있다. 이 유형의 목재 패널 고온 프레스를 작동하기 위한 최적의 공정 파라미터(parameter)는 경험적 값의 도움으로 기계 운영자에 의해 선택된다. 이 방법을 사용하여 최적의 공급 속도가 얻어질 수 있는지 여부는 공지되지 않는다.
목재 패널 고온 프레스의 프레스 벨트(press belt)의 온도보다는 고온 프레스의 열 출력을 조정하여 시동 공정 중 폐기물을 줄이는 것이 제안되었다. 이 접근법은 폐기물을 줄인다; 그러나, 폐기물의 더 큰 감소가 바람직하다.
EP 1 526 377 A1은 선행 기술에 따른 목재 패널 고온 프레스를 기재하고 있다. 열 화상 카메라는 결함이 있는 목재 패널을 식별하고 거르거나, 고온 프레스가 작동하는 속도를 모니터하는데 사용된다. 이는 적외선 카메라로 기록한 열 화상과 기준 열 화상을 비교하여 얻을 수 있습니다. 이는 결함이 있는 목재 패널의 추가 가공을 방지하고 부정확한 흐름 속도로 인한 폐기물을 방지할 수 있다. 이는 폐기물의 비율을 추가로 줄이는데 도움을 준다. WO 01/35086 A2는 표면 결함을 검출하기 위해 열 화상 카메라를 사용하는 시험 견본의 비접촉식 검사를 위한 장치를 기술한다.
2005년 5월, 두 번째 - 네 번째, 독일, 하노버(Hannover), 제14회 목재의 비파괴 검사 국제 심포지엄에서의, P. Meinlschmidt의 논문 "목재 및 목재 기반 재료의 결함에 대한 열 화상 검출"에서, 목재 패널의 결함을 검출하는데 열 화상이 사용될 수 있다고 기술하고 있다.
US 2001/0042834 A1은 제1 이미지의 캡쳐에 이어 컴퓨터 생성 모델을 생성함으로써 결함을 검출할 수 있는 방법을 설명한다. 두 번째 캡처된 이미지와 모델을 기반으로 계산된 결과 사이의 차이가 비교된다.
EP 2 927 003 A1은 후속 인쇄로부터 인쇄된 이미지를 얻기 위해 공간 온도 분포의 검출을 기술하고, 이 인쇄된 이미지는 시간에 대해 가능한 한 적게 변화한다. 이러한 유형의 방법은 온도 분포의 불균일성을 추후 보상하는데 적합하지만, 이를 예방하지는 못한다.
본 발명의 목적은 목재 패널의 제조를 개선하는 것이다.
본 발명은 청구항 1의 특징을 갖는 전제부에 따른 목재 패널 고온 프레스를 사용하여 상기 문제를 해결한다. 제2 관점에 따르면, 본 발명은 청구항 7의 특징을 갖는 방법에 의해 문제점을 해결한다.
본 발명은 출구 측의 목재 패널의 표면 온도가 목재 패널 고온 프레스 내부의 열적 및 기계적 공정을 매우 정확하게 특징짓기 때문에 목재 패널 고온 프레스의 공정 파라미터를 조정하기에 충분하다는 지식에 기초한다. 이는 목재 패널 고온 프레스 내부의 온도를 측정하는 것이 선행 기술에서는 수년 동안 일반적이었던 점을 고려하면 놀랍다. 그러나, 지금까지 사용된 온도 센서는 조정을 수행하는데 사용될 수 있는 신호를 전달할 수 없다는 것이 입증되었다. 알려진 온도 센서는 생산되는 목재 패널의 표면으로부터 비교적 먼 거리에 위치한다. 다시 말하면, 종래 기술은 목재 패널의 표면 온도를 측정하는 것이 아니라 프레스 온도를 측정하는 것이다. 프레스에서 목재 패널로 열의 전달이 변하면, 이는 목재 패널의 속성을 변화시키고, 목재 패널 고온 프레스의 온도가 일정하게 유지되는 경우에도, 그렇다.
놀랍게도, 출구 측의 목재 패널의 표면은 나머지 표면과 상당히 다른 국부적인 온도를 나타낼 수 있다는 것이 또한 입증되었다. 따라서, 종래의 목재 패널 고온 프레스에 대해, 내부 한 지점에서 측정된 온도가 변하지는 않지만, 목재 패널 내의 온도의 불균일과, 이에 의한(국부적인) 결함 비율은 변할 수 있다.
목재 패널의 출구 측의 온도, 특히 표면 온도는 목재의 조정을 위한 추가 측정된 값과 무관하게 목재 패널 고온 프레스에서의 압력 및 온도 조건에 대한 광범위한 통찰력을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 조정을 수행하기 위해 추가로 측정된 값을 실제로 사용할 수도 있지만 반드시 필요한 것은 아니다. 따라서, 적어도 하나의 공정 파라미터를 조정함으로써 목재 패널의 표면의 온도 차이를 보상하는 것이 바람직하다. 이것은 목재 패널의 폭 방향을 따른 균일성을 향상시킨다. 따라서, 목재 패널의 고온 프레스는 목재 패널의 결함을 가로질러 갈 때까지 더 높은 공급 속도로 작동될 수 있다.
목재 패널의 온도가 즉시 측정된다면, 이러한 온도와 목표 온도의 비교는, 바람직한 실시예에 따라 의도된 바와 같이, 목재 패널 고온 프레스로부터 제조된 목재 패널로의 열 전달이 소정의 목표 간격 내에 있는지 여부를 확립하는데 사용될 수 있다. 폭을 가로질러 평균화된 목재 패널의 실제 온도가 바람직하게 제공되는 프레스 벨트 온도 측정 장치에 의해 측정된 목재 패널 고온 프레스의 프레스 벨트의 프레스 벨트 온도로부터 소정의 임계 값 이상으로 벗어나는 경우, 경고 신호가 방출될 수 있다. 이는 고온 프레스에서 제조되는 목재 패널로의 열 전달이 방해되었음을 나타낸다. 이는 예를 들어 공급 속도를 줄임으로써 해결할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 예를 들면 분무되는 액체의 양을 감소시키거나, 또는 이를 모두 멈추게 함으로써, 섬유질 케이크의 수분 수준을 감소시킬 수 있다.
비접촉식 방법을 사용하여 온도를 측정할 경우 온도 센서와 목재 패널 사이의 접촉 조건은 무의미하다. 따라서 측정은 특히 정확하다. 또한, 목재 패널의 표면 속성이 거의 변하지 않아 비접촉 측정, 예를 들어, 적외선 카메라를 통한 측정이 체계적인 측정 불확실성의 정도가 낮다는 것이 입증되었다.
본 발명의 범주 내에서, 목재 패널은 특히 목재 섬유 패널, HDF 패널, OSB 패널 또는 합판을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 섬유질 케이크가 시스템에 연속적으로 공급되는 경우 특히 바람직하다. 다시 말해서, 목재 패널 고온 프레스가 연속 프레스인 경우 바람직하다.
온도 측정 장치는, 목재 패널의 온도, 특히 표면 온도와 관련되는 측정된 값이 생성될 수 있으며, 이러한 방식으로 온도를 추정하는데 상기 측정 값이 사용될 수 있는 장치를 의미하는 것으로 이해해야 한다. 온도 측정 장치가 온도 스케일의 관점에서 온도를 측정하도록 구성될 수 있지만 반드시 필요한 것은 아니다. 온도 측정 장치가 켈빈, 섭씨 온도 또는 다른 온도 범위로 온도를 표시하는 것이 특히 바람직하다. 그러나, 또한, 예컨대, 유입구 측의 섬유질 케이크의 온도 또는 무작위지만, 고정되고, 선택된 기준 온도와 같은, 소정의 기준 온도에 대해 온도의 변화를 간단히 측정할 수 있다. 기존의 온도 신호, 예를 들어, 전기적 또는 인코딩된 신호로도 충분하다. 이러한 방식으로, 온도는 예를 들면 최고 스펙트럼 밀도(spectral density)의 전압, 저항 또는 파장으로 나타낼 수 있다.
'비접촉식 측정'이라는 용어는 온도를 확인하기 위해 목재 패널과 측정 장치 사이에 어떠한 물리적 접촉도 요구되지 않는다는 것을 의미하는 것으로 이해해야 한다.
'공간 분해 측정'이라는 용어는 목재 패널의 폭 확장을 따라 적어도 3개, 바람직하게는 적어도 5개, 특히 바람직하게는 적어도 10개의 측정 값이 기록되는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 목재 패널 고온 프레스를 통한 목재 패널의 자재 흐름 방향에 대해 2개 이상의 온도 값이 연속적으로 기록되는 적어도 하나의 지점이 존재하는 바람직한 실시예를 나타낸다. 많은 시간적 변동을 나타내지 않는 온도에 대한 측정 값을 얻기 위해 이러한 방식으로 연속적으로 측정된 적어도 2개의 온도, 바람직하게는 더 많은 온도의 평균을 계산하는 것이 가능하고 바람직하다.
온도 측정 장치는 바람직하게는 목재 패널의 전체 폭의 적어도 80%, 특히 적어도 90%, 바람직하게는 100%에 걸치는 온도의 공간 분해 측정을 수행하도록 설계된다.
방법 파라미터로도 알려진, 공정 파라미터는 특히 출구 측의 목재 패널의 온도 및/또는 온도 분포에 영향을 주는 조정 가능한 기계 파라미터를 의미하는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 공정 파라미터는 섬유질 케이크의 공급 속도, 적어도 하나의 가열 회로의 열 출력 또는 가압력(pressing force)이다. 공정 파라미터는 (i) 고온 프레스의 상이한 지점에서의 가압력, 및/또는 (ii) 가열 회로의 열 출력 및/또는 (iii) 프레스 벨트가 고정된 프레임 또는 프레스 벨트로 힘을 전달하는 장치의 적어도 하나의 위치, 및/또는 (iv) 프레임에 대해 프레스 벨트로 가압력을 전달하는 구성요소의 위치를 포함하는 벡터와 같은, 벡터, 즉, 순서화된 n개의 집합(n-tuple)일 수 있다.
공정 파라미터는 특히 리스트로부터 선택된 하나, 둘 또는 그 이상의 변수이며, 상기 리스트는 제1 위치에서의 가압력; 상기 제1 위치와 다른 제2 위치에서의 가압력; 상기 제1 위치 및 제2 위치와 다른 제3 위치에서의 가압력; 제1 위치에서의 온도; 상기 제1 위치와 다른 제2 위치에서의 온도; 상기 제1 및 제2 온도와 다른 제3 위치에서의 온도; 제1 가열 스트랜드(heating strand)의 열 출력; 상기 제1 가열 스트랜드와 다른 제2 가열 스트랜드의 열 출력; 총 열 출력; 섬유질 케이크의 수분 레벨; 섬유질 케이크의 온도; 주변 온도; 및 목재 패널이 자재 흐름 방향으로 이동하는 공급 속도;를 포함한다. 특히, 공급 속도는 컨베이어 벨트가 구동되는 적어도 하나의 구동 장치의 조정에 의해 변경되며, 상기 컨베이어 벨트 위에 섬유질 케이크 및/또는 목재 패널이 놓인다.
바람직한 실시예에 따르면, 온도 측정 장치는 온도를 연속적으로 측정하도록 설계된다. 이는 특히 온도가 반복적으로 측정된다는 것을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 특히, 온도 측정 장치는 적어도 10초마다, 바람직하게는 매 5초마다, 특히 적어도 1초당 1회 자동으로 온도 값을 기록하도록 구성된다. 온도 값이 초당 최소 5회 기록되는 경우 특히 바람직하다. 이는 어떤 온도 변화에도 신속하게 반응하게 할 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 온도 측정 장치는 최소 지연으로 온도를 측정하도록 설계된다. 최소 지연을 통한 온도의 측정은 측정 공정의 시작과 측정 결과의 생성 사이에, 볼륨 요소가 목재 패널 고온 프레스를 통과하는 데 필요한 시간의 절반이 경과하는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 하며, 특히 최대 10초가 경과하며, 바람직하게는 최대 1초가 경과한다. 즉, 측정된 온도는 얼마 전의 목재 패널의 온도가 아니라 목재 패널의 현재 온도를 매우 양호한 근사치로 나타낸다. 다시 말하면, 온도 측정 장치는 온도의 측정이 충분히 우수한 근사치에 대해 즉각적인 것으로 간주될 수 있는 방식으로 온도를 측정하도록 설계된다.
온도 측정 장치가 출구 측의 온도를 측정하도록 설계된 특징은 특히 고온 프레스에서 목재 패널로의 열전달이 끝나는 지점과 온도가 측정되는 재료 흐름 방향의 첫 번째 온도 지점 사이의 거리가 최대 2m, 바람직하게는 최대 1m인 것을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 고온 프레스와 온도가 측정되는 지점 사이의 거리가 멀수록, 예를 들어, 측정 결과에 대한 대류의 영향이 커지므로, 큰 거리를 통해 얻은 측정 결과의 유용한 값이 그다지 중요하지 않으므로 바람직하지 않다.
온도 측정 장치는 적외선 카메라를 포함한다. 이 적외선 카메라는 예를 들어, 초당 여러 개의 이미지를 캡처하도록 설계된 비디오 카메라이다. 적외선 카메라의 장점은 하나의 측정 사이클이 다수의 개별 온도 측정 지점을 포착할 수 있다는 것이다. 적외선 카메라는 바람직하게 상응하는 CCD 칩을 갖는 CCD 카메라이다. 이 CCD 칩은 적어도 200 × 50 픽셀을 갖는 것이 바람직하다. 적외선 카메라는 높은 수준의 공정 신뢰성으로 목재 패널의 온도를 빠르고 정확하게 결정하는데 사용될 수 있다.
상기 목재 패널 고온 프레스는, (a) 상기 목재 패널의 좌측 측면 구역의 제1 지점에서의 제1 측면 온도를 검출하는 단계, (b) 목재 패널의 우측 측면 구역의 제2 지점에서의 제2 측면 온도를 검출하는 단계, (c) 상기 제1 측면 온도가 상기 제2 측면 온도에 근접하도록, 특히 두 온도 사이의 차이가 줄어들도록 상기 고온 프레스의 적어도 하나의 공정 파라미터를 조정하는 단계를 포함하는 방법을 자동으로 수행하도록 구성된 제어 유닛을 갖는다. 국부적인 온도차가 증기 기포와 같은 재료 결함을 일으킬 수 있다는 것이 입증되었다.
공정 파라미터의 변경은 낮은 온도 측의 가압력의 증가이다. 가압력이 증가되면, 목재 패널 고온 프레스, 특히 순환 프레스 벨트로부터 열을 목재 패널로 전달하는 것이 보다 효율적으로 되어, 목재 패널의 온도가 상승시킨다. 놀랍게도 가압력의 변화는 목재 패널의 온도에 상당한 영향을 미치며, 이는 가압력이 보통의 작동 중 이미 너무 커서 가압력의 변화가 열 전달의 큰 변화로 이어지지 않는 것으로 초기에 추정되었기 때문이다.
대안으로 또는 부가적으로, 낮은 온도 측의 가압력을 증가시키기 위해, 공정 파라미터의 조정은 높은 온도 측의 가압력의 감소를 포함할 수 있다.
목재 패널 고온 프레스는 바람직하게 가열 장치를 가지며, 이를 이용하여 목재 패널 고온 프레스의 하나의 순환 프레스 벨트가 그 폭 방향으로 다른 국소 온도로 가열될 수 있다. 특히, 가열 장치는 서로 인접하여 배치되고 상이한 온도로 제어 또는 조정될 수 있는, 적어도 2개, 바람직하게는 3개의 가열 존(zone)을 포함한다.
즉, 공정 파라미터의 조정은 높은 온도 측의 가압력에 대한 낮은 온도 측의 가압력의 증가를 포함할 수 있다. 게다가, 공정 파라미터의 조정은 높은 온도 측과 관련하여 낮은 온도 측의 열 출력(P) 및/또는 온도(T)의 국부적인 증가이거나 이를 포함할 수 있다. 물론, 둘 이상의 공정 파라미터가 변화되어 제1 측면 온도가 제2 측면 온도에 접근할 수 있다.
왼쪽 측면 구역은 자재 흐름 방향으로 목재 패널의 좌측 측면으로부터 목재 패널의 폭의 0.4배, 특히 0.33배 연장되는 구역을 의미하는 것으로 특히 이해해야 한다. 상응하게, 우측 측면 구역은 구체적으로 우측 가장자리로부터 측면 폭의 0.4배, 특히 0.33배 연장되는 목재 패널의 구역이다.
바람직한 실시예에 따라서, 방법은 온도 측정 장치를 이용하여 측정된 실제 온도와 소정의 목표 온도를 비교하는 단계; 및 상기 실제 온도가 소정의 차등 온도만큼 목표 온도 이상인 경우 섬유질 케이크의 공급 속도를 증가시키는 단계 및/또는 실제 온도가 소정의 제2 차등 온도만큼 목표 온도 이하인 경우 공급 속도를 감소시키는 단계;를 포함한다. 실제 온도가 목표 온도보다 적어도 소정의 차등 온도만큼 높지 않거나 또는 소정의 제2 차등 온도만큼 낮지 않은 경우, 공급 속도는 바람직하게 변하지 않는다.
대안으로 또는 부가적으로, 실제 온도가 목표 온도보다 소정의 온도 차이만큼 이상인 경우, 열 출력 및/또는 고온 프레스, 특히 프레스 벨트의 온도는 감소되고, 여기서, 상기 열 출력 및/또는 온도는 실제 온도가 목표 온도보다 소정 온도 차이만큼 이하인 경우 바람직하게 증가된다.
목재 패널의 폭을 가로질러 평균화된 온도를 통해 공급 속도가 적어도 조정되는 것이 유리하다. 물론, 제어 개입이 발생하기 전에 공급 속도의 조정 및 고온 프레스의 열 출력 또는 온도 조정을 위해 다양한 온도 차이가 사용될 수 있다.
제1 차등 온도 및/또는 제2 온도 차이가 5켈빈(Kelvin) 이하인 경우가 바람직하다. 온도 차이의 합계가 5켈빈 이하, 특히 3켈빈 이하인 경우가 특히 바람직하다. 따라서, 좁은 범위 내로 목재 패널의 온도를 유지하는 것이 가능하다. 이는 폐기물을 덜 발생시킨다.
패널 두께가 5 내지 6mm인 경우, 목표 온도는 100℃ 내지 110℃, 특히 102℃ 내지 108℃인 것이 바람직하다. 패널 두께가 7 내지 8mm인 경우, 목표 온도는 바람직하게는 121℃ 내지 131℃, 바람직하게는 123℃ 내지 129℃이다. 고품질의 목재 패널을 생산할 수 있다는 것이 입증되었다.
목재 패널 고온 프레스는 바람직하게 패널 두께가 적어도 2.5밀리미터, 특히 적어도 3.0 밀리미터, 바람직하게는 적어도 5밀리미터인 목재 패널을 제조하도록 설계된다. 특히, 목재 패널 고온 프레스는 최대 패널 두께가 8mm, 특히 최대 12mm, 바람직하게는 최대 38mm인 목재 패널을 제조하도록 설계된다. 얇은 목재 패널, 특히, 바람직하게 HDF 패널인, 패널 두께가 5 내지 8밀리미터인 경우, 공정 파라미터에 관한 부정확한 선택은 폐기물의 특히 빠른 생성을 초래할 것이다. 따라서, 본 발명은 이러한 유형의 목재 패널의 제조에 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 목재 패널 고온 프레스 및 자재 흐름 방향으로 목재 패널 고온 프레스 뒤에 배치된 톱 및/또는 트리밍(trimming) 시스템을 구비한 목재 패널 제조 장치도 본 발명과 유사하다.
목재 패널 고온 프레스는 바람직하게 제어 유닛을 특히 포함한다. 제어 유닛은 바람직하게 본 발명에 따른 방법을 자동으로 수행하도록 구성된다.
본 명세서에 제공된 작동 단계가 정지 시간에 이어서 및/또는 한 목재 패널포맷에서 다른 포맷으로의 제품 변경에 이어서 가압의 시작시 수행되는 경우 바람직하다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게, 차이 파라미터(discrepancy parameter), 특히 목재 패널의 최대 온도와 최소 온도 사이의 차이의 계산 단계를 포함한다. 차이 파라미터는 출구 측의 목재 패널의 온도의 불균일성을 측정한 것이다. 예를 들면, 차이 파라미터는 공간적으로 분석된 방식으로 측정된 온도(T(y))로부터 결정되며, 여기서, 상기(y)좌표는 자재 흐름 방향에 대해 횡방향으로 측정된다.
차이 파라미터는, 예를 들어, 폭 방향의 온도 분포의 변화 또는 표준 편차 일 수 있다. 차이 파라미터는, 예를 들어, 목재 패널의 최대 및 최소 온도 사이의 차이 일 수도 있다. 차이 파라미터를 계산하기 위해 사용되는 데이터는 소정의 범위에 걸쳐 시간적 및/또는 공간적 평균에 의해 얻어진 측정된 미가공 온도 데이터로부터 얻어질 수 있다.
차이 파라미터는 특히 공간적으로 분석된 방식으로 측정된 온도가 목표 온도 분배에서 벗어나는 정도를 설명하는 값을 의미하는 것으로 이해해야 한다.
방법은 바람직하게 차이가 소정의 경고 임계값을 초과한 경우의 경고 신호의 방출 단계를 포함한다.
이 경고 신호를 사람이 인지할 수는 있지만 반드시 필요한 것은 아니다. 특히, 경고 신호가 순수하게 전기를 이용하는 것일 수도 있다. 차이 파라미터가 감소하는 방식으로 목재 패널 고온 프레스의 적어도 하나의 공정 파라미터가 경고 신호의 결과와 같이 변할 수도 있지만, 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들면, 이것은 가압력의 국부적인 변화 및/또는 고온 프레스의 열 출력 및/또는 온도의 국부적인 변화를 포함할 수 있다.
방법은 바람직하게(i) 프레스 벨트의 불균일성의 감지 단계 및(ii) 경고 임계값이 불균일성으로 인해 초과된 경우 경고 신호의 방출 단계를 포함한다. 이러한 불균일성은, 예를 들어, 감지 섹션의 제거 및 교체를 통한 프레스 벨트의 수리의 결과로 일어난다. 프레스 벨트의 교환된 섹션과 나머지 사이의 조인트를 둘러싸는 구역에서, 프레스 벨트로부터 섬유질 케이크로의 열 전달의 차이가 일어나며, 이는 목재 패널의 국부적인 온도에서 그 자체가 나타난다. 차별화된 온도 패턴이 나타나며, 이는 프레스 벨트의 순환 당 한 번 나타난다. 이 온도 패턴의 결과로 경고 임계값을 초과하는 경우, 이는 공정 중단을 의미하지 않으므로 경고 신호가 방출되지 않는다.
온도 패턴은 프레스 벨트의 순환 당 정확히 한 번 일어나고 및/또는 교체된 섹션의 형태를 취한다는 사실을 통해 이해될 수 있다. 온도 패턴은 예를 들어, 이미지 인식을 통해 또는 수동으로 식별된 한 번의 불균일성을 통해 인지되며; 그 위치는 이때 프레스 벨트의 순환 속도 및 온도 패턴의 마지막 출현 이후 경과한 시간의 양을 이용하여 계산된다.
불균일성의 감지를 포함하는 단계는 바람직하게(i) 적어도 2배, 바람직하게는 적어도 4배의 프레스 벨트의 순환 시간인 시간 기간 이상 목재 패널 고온 프레스의 출구 측의 목재 패널의 온도의 측정 단계, 및 (ii) 순환 시간에 걸쳐 주기적으로 나타나는 평균 온도로부터의 편차 제거 단계를 포함한다. 이는 목재 패널의 온도의 그러한 변동을 식별할 수 있게 한다.
예를 들면, 순환 시간에 걸쳐 주기적으로 나타나는 평균 온도로부터의 편차를 제거하는 것은, 예를 들어, 시간에 의존하는 온도 데이터의 초기 푸리에 변환을 수행함으로써 일어날 수 있다. 이것은 온도 데이터의 스펙트럼을 생성한다. 이 스펙트럼 내에서, 프레스 벨트의 순환 주파수에 속하는 구성 요소가 필터링되고 이후 그 결과 스펙트럼이 역으로 푸리에 변환된다. 이것은 프레스 벨트에 의해서만 발생하는 온도 데이터를 야기한다.
경고 신호의 방출의 억제는, 예를 들어, 프레스 벨트에 의해 생성된 온도 차이에 의해 온도 측정 값을 보정함으로써 발생할 수 있다. 이러한 방식으로 얻어진 보정된 온도 측정 값의 스펙트럼은 순환 주파수에 속하는 임의의 성분을 포함하지 않는다.
온도 측정 값이 온도 차이에 의해 보정된다는 사실은, 적용 가능한 경우 음의 온도 차이가 각 온도 측정 값에 더해진다는 것을 의미할 수 있다. 온도차는 목재 패널의 자재 흐름 방향에 수직인 폭 좌표와 관련하여 일반적으로 시간 의존적(순환 주파수에 따라 주기적이며)이고 위치 의존적이다.
반드시 필요하진 않지만, 불균일성의 감지가 자동으로 일어날 수 있다는 것을 알아야 한다. 특히, 불균일성이 표시될 수 있고 불균일성으로부터 야기된 차등 온도의 위치가 계산될 수 있고, 온도 측정 값이 상기 차등 온도에 의해 자동으로 보정될 수 있다.
바람직한 실시예에 따라서, 온도에 기초한 적어도 하나의 공정 파라미터의 조절은 (i) 입력 변수로서의 시간 및 위치-의존 온도 값의 신경 네트워크로의 입력 단계를 포함하고, 여기서, 신경 네트워크는 출력 변수로서 공정 파라미터, 및 목재 패널 제조 장치의 이러한 공정 파라미터의 조절을 제공하고, 여기서, 신경 네트워크는 바람직하게 적외선 카메라로 측정된 온도 측정 값과 소정의 목표 온도 분배 사이의 편차를 최소화하도록 훈련된다.
예를 들어, 목표 온도 분포는 시간에 관계없이 자재 흐름의 방향을 따른 위치와 관련하여 각 지점에서 동일한 값을 갖는 균일한 온도 분포이다. 자재 흐름 방향에 따른 거리가 증가함에 따라, 목재 패널이 냉각됨에 따라 온도가 낮아질 수 있다.
특히, 방법은 시간-의존 온도 측정 값을 제공하는 제어 유닛을 이용하여 적어도 하나의 공정 파라미터, 특히 적어도 2개의 공정 파라미터, 특히, 바람직하게 적어도 3개의 공정 파라미터의 자동 조정 단계를 포함하고, 여기서, 적어도 하나의 공정 파라미터는 신경 네트워크를 이용하여 계산된다. 상기 신경 네트워크는 바람직하게 적어도 하나의 숨김 레이어, 바람직하게는 적어도 3개의 숨김 레이어를 갖는다.
신경 네트워크는 딥 러닝(deep learning)을 이용하여 훈련된다. 이를 위해, 시간-의존 공정 파라미터 및 시간-의존 온도 측정 값이 입력으로 사용된다. 출력은 공정 파라미터이고 목재 패널 고온 프레스에서 조정된다. 최소화되어야 하는 변수는 목표 온도 분포로부터 온도 값의 편차이다. 하기에서, 본 발명은 첨부된 도면을 통해 더욱 자세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 목재 패널 고온 프레스의 개략도이다.
도 2는 온도 측정 장치를 이용한 온도 측정의 측정 결과이다.
도 3은 목재 패널 고온 프레스를 통해 잘라낸 개략적인 수평이며, 그 구조는 도 1에 따른 구조물과 본질적으로 상응하지만 그 열 회로는 서로 인접하여 배치된다.
도 4는 도 1에 따른 목재 패널 고온 프레스의 프레스 벨트의 비균일성이 어떻게 온도 측정 값에 반영되는지를 개략적으로 보여준다.
도 1은 목재 패널 고온 프레스(12), 자재 흐름 방향으로 목재 패널 고온 프레스(12)의 전방에 배치된 스프레더(14, spreader)(예컨대, 펜디스터(pendistor)) 및(고온 프레스) 뒤에 배치된 톱 시스템(16)을 가진, 본 발명에 따른 목재 패널 제조 장치(10)를 개략적으로 도시한다. 상기 스프레더(14)는, 접착제로 코팅된, 목재 섬유질로 만들어진 연속 섬유질 케이크(18)를 순환 컨베이어 벨트 상에 펼치도록 설계된다.
목재 패널 고온 프레스(12)는 예를 들어 바아(22.1, 22.2, ..)(bar)를 통해 가압력(Fp)이 가해지는 순환 제1 프레스 벨트(20.1)를 구비한다. 상기 프레스 벨트(20.1)는 스테인리스 강과 같은 금속 시트로 만들어진다. 목재 패널 고온 프레스(12)가 매우 많은 수의 바아를 포함하기 때문에 목재 패널 고온 프레스(12)에는 브레이크가 있다. 섬유질 케이크(18)는 제1 프레스 벨트(20.1)와 같은 속도로 순환하는 제2 순환 프레스 벨트(20.2) 상에 놓인다.
목재 패널 고온 프레스(12)는 가열 장치(24)를 포함하고, 이를 통해 프레스 벨트(20)가 파이프(26.1, 26.2, ..)를 이용하여 가열될 수 있다. 열 전달 유체(28)는 파이프(26)에서 순환되고, 이 유체는 가열 장치(24)의 구성요소인 보일러 같은 열 발생기(도시되지 않음)에 의해 가열된다. 열 전달 유체(28)는 가열 플레이트 및/또는 롤링 바아(rolling bars)를 통해 각각의 프레스 벨트(20.1, 20.2)로 열을 전달하고; 거기로부터, 섬유질 케이크(18)로 전달된다.
본 실시예에서, 가열 장치(24)는 여러 가열 회로(29.1, ..., 29.n)를 포함하고, 여기서, n은 예를 들어 n = 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9이다. 더 많은 가열 회로를 가질 수 있다. 가열 회로(29.n)는 본 경우에서 그 전체 폭을 가로질러 섬유질 케이크(18)를 가열하도록 구성되며, 자재 흐름 방향(M)으로 연이어 배치된다. 그러나, 대안으로 또는 부가적으로, 도 3에 도시된 것처럼, 두 개의 가열 회로가 서로 인접하여 배치될 수 있다.
각각의 가열 회로(29.1, ..., 29.n)에 대해, 목재 패널 고온 프레스(12)는 적어도 하나의 온도 측정기(27.i)(i=1,2,..., n)를 갖는다. 본 경우, 각각의 가열 회로(29.i)는 3개의 온도 측정기: 흐름 온도(가열 회로로 들어갈 때의 온도)를 확인하기 위한 것 하나, 복귀 흐름 온도(가열 회로를 나갈 때의 온도)를 위한 것 하나, 및 프레싱 시트(pressing sheet)의 온도를 위한 것 하나를 구비한다.
섬유질 케이크(18)는 유입구 측(30)에서 연속으로 작동하는 목재 패널 고온 프레스(12)로 연속으로 들어가며, 여기서, 목재(32)가 되도록 가압되며, 출구 측(34)에서 목재 패널 고온 프레스(12)를 나간다.
목재 패널 고온 프레스(12)는 다수의 프레임(35.1, 35.2, ..., 35.m)을 구비하며, 여기서, 예를 들어, m=35이다. 프레임(35.m)은 적어도 2개의, 바람직하게는 3개 이상의 목재 패널의 폭을 따른 지점들에서, 즉, 목재 패널 고온 프레스(12)의 수직 방향으로 프레임(35.m)의 각각의 구역에서 프레스 갭(press gap)을 조정하는데 사용될 수 있다. 이는 예를 들면, 더 크거나 또는 더 작은 가압력 및/또는 더 작은 프레스 갭이 우측보다는 자재 흐름 방향을 측면에서 좌측에 설정될 수 있는 것을 의미한다.
특히, 바아(22.i) 자체, 또는 바아(22.i) 상의 가압력을 전달하는 구성요소는 각각의 프레임(35.m)에 각각 부착될 수 있다. 프레임(35.m)의 위치 또는 프레임(35.m)에 대한 구성요소의 위치를 변화시킴으로써, 섬유질 케이크 또는 제조되는 목재 패널로 프레스 벨트(20)에 의해 가해지는 가압력을 변화시킬 수 있다.
적외선 카메라 형태의 온도 측정 장치(36)는 출구 측(34)에 배치된다. 이 카메라의 가시 범위(38)는 목재 패널 고온 프레스(12)의 출구 측(34) 상의 목재 패널(32)을 포함한다.
대안으로, 온도 측정 장치(36)는 폭 방향(B)의 측면에서 서로 이격되어 배치된 다수의 비접촉 온도 센서를 포함할 수 있다.
온도 측정 장치(36)는 온도 측정 장치(36)로부터의 온도 측정 데이터를 평가하는 제어 유닛(40)에 연결된다. 이 경우, 제어 유닛(40)은 또한 케이블(표시되지 않음)을 통해 온도 측정기(27.i)에 연결된다.
도 2는 온도 측정 장치(36)를 사용하여 캡쳐된 이미지(42)를 도시한다. 온도 T=T(x, y)는 2개의 공간 방향(x, y)에서 측정된다는 것을 알아야 한다. 온도(T)는 목재 패널(32)의 폭 방향(B)의 다수의 지점(xj, yj)(j = 1, 2, ..., N)에 기록된다. 여기서, N > 2인 경우, 특히 N > 5, 바람직하게 N < 1000인 경우가 바람직하다. 이 경우, 길이 방향(L)으로의 온도(T)에 대한 몇몇 측정값들은 연속적으로 기록된다. 적외선 카메라를 통한 도 2에 도시된 온도 측정 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 목재 패널(32)의 온도 T(x, y)의 상세한 이미지를 야기하기 때문에 특히 바람직하다.
제어 유닛(40)(도 1 참조)은, 예를 들어, 이 경우, 구역(A1)에 대한 산술 평균으로서 생성되는 제1 측방향 온도(T1)를 캡쳐한다. 측방향 온도(T1)는 제1 지점(S1)에 할당된다. 이 경우, 지점(S1)은 구역(A1)의 중간점이다. 지점(S1)은 목재 패널(32)상의 동일한 지점을 도시하고 명료함을 위해 추가된 하부 부분 이미지에서 알 수 있는 바와 같이, 목재 패널(32)의 좌측 측면 구역에 위치한다.
추가로, 제 지점(S2)의 제2 측방향 온도(T2)가 확인되고, 이는 목재 패널(32)의 우측 측면 구역에 놓인다. 제2 온도(T2)는 또한 온도 측정 장치(36)의 픽셀 범위에 대한 평균을 취함으로써 식별된다.
제어 유닛(40)은 예를 들면, 온도 U = ΔT = | T1-T2 |를 포함할 수 있는 차이 파라미터(U)를 식별한다. 차이 파라미터(U)가 소정의 경고 임계값(UWarn)을 초과하면, 제어 유닛(40)은 공정 파라미터(P)를 보정할 것이다. 이 공정 파라미터(P)는 예를 들어, 국부적인 가압력 p = p(y)을 나타내며, 바아(22.i)(i=1,2,..)(도 1 참고)는 프레스 벨트(20) 상에서 국부적으로 가압된다. 공정 파라미터(P)는 또한 가열 장치(24)가 프레스 벨트(20)로 전달하는 열 출력(PHeiz)일 수 있다.
예컨대 높이(M0)에서, 자재 흐름 방향(M)을 따른 소정의 지점에서의 완전한 폭(B)에 대한 평균을 취함으로써, (평균) 실제 온도(TIst)를 측정할 수 있다. 이 실제 온도(TIst)는 소정의 목표 온도(TSoll)에서 그 이상(ΔTo) 또는 그 이하(ΔTu)만큼 벗어나면, 제어 유닛(40)은 상응하는 경고 신호를 방출할 수 있다. 기계 운영자는 이때 공급 속도(v)를 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 대안으로, 이는 자동으로 수행된다. 공급 속도(v)는 자재 흐름 방향으로 출구 측 인근으로 목재 패널(32)이 이동하는 속도를 설명한다.
도 3은 도 1에 따른 목재 패널 고온 프레스(12)와 같은 방식으로 구성된, 가열 회로의 배열 외의, 본 발명에 따른 목재 패널 고온 프레스(12)를 통한 수평 부분 단면 A-A을 개략적으로 도시한다. 가열 장치는 제1 가열 구역(H1)이 가열될 수 있는 제1 가열 스트랜드(strand), 제2 가열 구역(H2)이 가열될 수 있는 제2 가열 스트랜드, 및 제3 가열 구역(H3)이 가열될 수 있는 제3 가열 스트랜드를 포함한다. 대안으로, 둘 또는 넷 이상의 가열 구역(Hi)이 제공될 수 있다. 거기에는 가열 구역 당 하나 이상의 가열 스트랜드가 있을 수 있다. 다수의 가열 스트랜드는 다양한 가열 구역에 대해 상이하거나 또는 동일할 수 있다. 가열 구역들은 자재 흐름 방향(M)으로 서로 인접하게 배치되고 프레스 벨트(24)의 전체 폭을 전체적으로 가열한다. 온도(Ti) 또는 가열 구역(Hi) 및/또는 그것의 열 출력(Pi)은 서로 독립적으로 조정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 예를 들어, 유지 보수 목적 또는 제품 변경을 위해, 예를 들면, 목재 패널 고온 프레스에 대해 적어도 15분의 중단 시간을 개시함으로써 실행된다. 우선, 정상 작동 중에 목격된 평균보다 적은 열이 공급된다. 목재 패널은 출구 측에서의 정상 작동 중에 목격된 평균 온도보다 높은 온도를 나타냄으로써 시작된다. 예를 들어, 두께가 7.6mm인 목재 패널에 대해, 전체 폭에 걸쳐 평균 된 온도는 118 ± 1℃이다. 이 예시에서, 공급 속도는 v = 510mm/sec이다.
결함이 있는 열 공급의 결과로, 목재 패널의 온도는 - 예시에서 114℃로 - 다시 감소하며, 온도가 확인되지 않으면 임계 온도 부족을 야기할 수 있으며; 이러한 부족은 스플리터(splitters)를 초래하여, 폐기물을 야기할 수 있다. 이 예시에서, 공급 속도는 v = 445mm/sec로 자동 감소되는 것이 바람직하다. 프레스의 흐름 온도와 가열 플레이트 온도는 상승하고; 그러나, 패널의 표면 온도는 그렇지 않다.
패널 온도가 증가함에 따라, 전체 폭에 걸쳐 평균된 온도가 목표 온도 (TSoll) 124 ± 1℃에 도달하고 공급 속도가 최대 가능한 값 또는 목표 값 v= 530mm/sec에 도달하도록 바람직하게는 자동으로 공급 속도가 증가한다. 이는 종종 30분까지 소요된다.
본 발명에 따른 방법은 또한 우선 목재 패널의 패널 두께를 변화시킴으로써 수행된다. 다른 가압 온도와 다른 표면 온도가 다른 패널 두께에 대해 요구된다. 예를 들면, 12mm 두께의 패널의 전체 폭에 걸쳐 평균된 온도는 5.5mm의 패널 두께에 대해 126 ± 1℃ 및 110 ± 1℃이다. 그러므로, 프레스의 열 출력은 새로운 제조에 맞게 조정되어야 한다. 그러나, 상황에 따라, 필요한 열 출력은 대략적으로 만 추정할 수 있다.
그러므로, 더 작거나 더 큰 두께의 패널로의 목재 패널의 제조 중, 열 출력 및/또는 공급 속도는 전체 폭에 걸쳐 평균된 온도가 5 내지 7℃까지 점진적으로 감소되도록 제조 중 먼저 조정된다. 패널 두께는 이후 조정된다. 공급 속도(v)는 전체 폭에 걸친 온도 평균을 이용하여 사전 선택된다; 개별 가열 회로의 공급 속도(v)와 열 출력(P)은 이후 온도를 이용하여 조정된다.
본 발명에 따른 방법의 범위 내에서, 최대 차(ΔTB)의 형태의 차이 파라미터(U)는 바람직하게 몇 개의 개별 유닛을 포함할 수 있는 제어 유닛(40)에 의해 자동으로 계산된다. 이를 위해, 온도 값 T(y)는 적어도 5개로, 특히 적어도 10개로, 바람직하게 등거리의 평가 범위(Aj)로 그룹화된다. 평가 범위는 예를 들어 2차원 간격이다.
평가 범위(Aj)는 바람직하게 수학적 의미에서 목재 패널의 전체 폭의 적어도 80%, 특히 적어도 90%에 걸쳐 측정된 값의 분할을 형성한다. 그러나, 모든 평가 범위의 합계가 목재 패널의 전체 폭을 포함하지 않고, 오히려, 예를 들어, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70% 또는 적어도 80%를 포함하는 것이 가능하다.
각각의 평가 범위(Aj) 내의 온도의 의미는 추후 계산된다. 이러한 방식으로 얻어진 평균 범위 온도는 차이 파라미터(U)와 같은 최대 차(ΔTB)를 계산하는데 사용된다.
차이 파라미터(U)가 예를 들면, Uwarn　=　3℃의 소정의 경고 임계값을 초과하는 경우, 자재 흐름 방향에 걸친 패널 품질의 차이의 증가를 야기할 수 있다. 이는 쿨러 측 상의 가압력(p)을 증가시킴으로써 상쇄된다.
이는, 예를 들어, 자재 흐름의 방향에서의 연속적인 프레스의 후방 고압 구역에 존재하는 특정 가압력의 20 내지 50%의 압력 균등화를 통해, 4℃에서 1℃로의 차이 파라미터의 감소를 가능하게 한다.
예를 들면, U = 4℃의 차이 파라미터가 5.5mm의 패널 두께를 갖는 목재 패널의 제조 중에 측정되는 경우, 높은 온도는 자재 흐름 방향에서 목재 패널의 우측 섹션에 있으며, 여기서 나머지 평가 범위 온도는 1℃ 미만으로 다르며, 가열 프레스의 우측 구역의 가압력, 특히 우측 높은 압력 구역은 35%까지 증가될 것이다. 이로 인해 차이 파라미터가 1℃ 이하로 감소된다.
본 발명에 따른 방법의 범위 내에서, 전체 열 출력(PHeiz , gesamt) 및/또는 제1, 제2 또는 몇몇 가열 회로(29.j)의 열 출력의 형태의 공정 파라미터는 바람직하게 목재 패널의 평균 온도가 소정의 목표 온도보다 더 낮은 경우 증가된다. 이것은 공급 속도가 소정의 최대 속도(vmax)를 갖는 경우 특히 적절하다.
예를 들어, 패널 두께가 7.6 ± 0.5 밀리미터인 경우, 목표 온도 TSoll　= 123 ± 1℃ 및 v = vmax = 540 mm/sec이다. 예를 들면, 목재 패널의 전체 폭에 걸쳐 평균된 온도가 118℃인 경우, 총 열 출력(PHeiz , gesamt)은 바람직하게 유동 온도를 증가 시킴으로써 증가된다. 본 예시에서, 유동 온도(Tin,j)는 예를 들면 적어도 하나의 가열 회로(29j)에 대해 2℃만큼 증가되지만, 바람직하게는 둘 이상의 가열 회로에 대해 증가된다. 결과적으로, 온도는 차이 파라미터(U)가 경고 임계값 아래로 떨어지는 방식으로 목표 온도에 접근한다. 표시된 단계는 사람이 경고 신호를 받지 않고 자동으로 수행할 수 있다.
도 1은 프레임(35.m)의 적어도 일부, 바람직하게는 프레임(35.m)의 대부분이 각각의 액추에이터(44.1, 44.2, ...)에 의해 힘(Fp , m)을 받을 수 있음을 도시한다. 액추에이터(44.m)는, 예를 들면, 개략적으로 도시된 유압 공급을 통해 힘을 받는 유압 실린더를 지칭할 수 있다. 액추에이터(44.m)는 개별 힘(Fp , j)이 상이한 액추에이터에 대해 상이할 수 있는 방식으로 설계된다. 각각의 가압력(Fp, m)은 제어 유닛(40)에 의해 개별적으로 조정될 수 있는 공정 파라미터(Pm)를 나타낸다. 각 가열 회로(29.i)의 열 출력 또는 가열 유체의 유동 온도는 또한 공정 파라미터(Pi)이다. 또한, 목재 패널 고온 프레스(12)는 목재 패널 고온 프레스(12)에 들어가기 전에 섬유질 케이크(18) 내의 습기 수준을 측정하기 위한 습기 센서(46)를 포함한다. 습기 센서(46)는 또한 제어 유닛(40)에 연결된다.
더욱이, 목재 패널 고온 프레스(12)가 목재 패널 고온 프레스(12)로의 유입구 전에 섬유질 케이크(18)의 온도를 캡쳐하는 제2 적외선 카메라를 갖는 경우가 유리하다. 상기 제2 적외선 카메라(48)는 또한 제어 유닛(40)에 연결된다.
제어 유닛(40)은 공정 파라미터(Pi)가 입력 변수로서 입력되는 신경 네트워크를 포함한다. 또한, 온도 T(x, y, t)의 공간 및 시간적으로 분해된 측정값은 입력 변수로서 신경 네트워크(N)에 입력된다. 그 후, 신경 네트워크(N)는 차이 파라미터(U)가 가능한 작게 되도록 교시된다. 신경 네트워크에 의해 계산된 공정 파라미터(Pi)는 유선 연결을 통해 목재 패널 고온 프레스의 각 구성 요소에 연속적으로 통신되거나, 또는 무선으로 통신되고 거기에서(고온 프레스에서) 조정된다.
도 4는 온도 측정의 개략적 이미지(42)를 도시한다. 온도가 구역(B1, B2, B3)에서의 높은 값(Thoch)에 있고 다른 모든 구역에서 정상 온도(Tnormal)에 있을 것으로 추정된다. 높은 온도(Thoch)를 갖는 구역(B1, B2, B3)은 프레스 벨트(20.1)(도 1 참조)의 불균일성에 기인한다. 예를 들면, 상기 불균일성은 프레스 플레이트의 구성 요소가 결함이 있고 제거되었다는 사실로 인해 발생할 수 있다. 결과적인 갭은 재배치 부분으로 폐쇄되었고 프레스 플레이트의 표면은 부드럽게 되었다.
본 예시에서, 프레스 플레이트의 교환된 부분의 열전도도는 더 높고, 더 높은 온도를 초래한다. 증가된 온도는 생산된 목재 패널의 품질과 관련이 없다. 그러나, 온도가 변동하면, 영역들(B) 중 하나에서 소정의 목표 온도가 잠깐 초과되게 할 수 있다. 이는 목재 패널의 품질이 위험하지 않더라도 경고 신호가 방출된다.
이러한 발생을 피하기 위해, 구역(B)의 온도 증가는 제외된다. 이를 위해, 푸리에 변환이, 예컨대 위치 yo와 같은, 각각의 y 위치에 대해 수행된다. 섬유질 케이크가 전방을 향해 움직이는 공급 속도가 기본적으로 일정하기 때문에, 이러한 푸리에 변환이 x-좌표에 대해 또는 상보적인 시간 좌표에 대해 수행되는지 여부와 관련이 없다는 것을 알아야 한다. 온도의 증가는 프레스 벨트의 불균일성에 의해 야기되기 때문에, 프레스 벨트의 벨트 길이(LB)에 해당하는 균일한 간격으로 반복된다. 프레스 벨트가 한 번의 순환에 대해 요구하는 순환 시간(TU)은 프레스 벨트에 할당된다.
벨트 길이(LB)에 할당될 수 있는 성분은 이러한 방식으로 계산된 푸리에 변환의 스펙트럼에서 제거된다. 시간에 대한 푸리에 변환이 수행되면, 순환 주파수(fU)에 할당될 수 있는 주파수 성분은 제거되고, 순환 주파수(fU)는 순환 시간(TU)의 역이다. 역 푸리에 변환은 이러한 방식으로 얻어진 보정된 스펙트럼에서 실행된다. 이 온도 신호는 더 이상 프레스 벨트의 불균일성으로 인해 야기된 성분을 포함하지 않는다. 목재 패널 고온 프레스는 결과적인 보정된 온도 데이터를 사용하여 조정된다.
10: 목재 패널 제조 장치, 12: 목재 패널 고온 프레스,
14: 스프레더(예컨대, 펜디스터), 16: 톱 시스템, 18: 섬유질 케이크,
20: 프레스 벨트, 22: 바아, 24: 가열 장치, 26: 파이프,
27: 온도 측정기, 28: 열 전달 유체, 29: 가열 회로,
30: 유입구 측, 32: 목재 패널, 34: 출구 측,
35: 프레임, 36: 온도 측정 장치, 38: 가시 범위,
40: 제어 유닛, 42: 이미지, 44: 액추에이터,
46: 습기 센서, 48: 적외선 카메라,
A: 구역, B: 폭 방향, d: 두께, Fp: 가압력,
i, j, m: 수량 인덱스, L: 길이 방향, M: 자재 흐름 방향,
N: 신경 네트워크, p: 힘, P: 공정 파라미터, PHeiz: 열 출력,
S: 지점, t: 시간 지연, T: 온도, T1: 제1 측면 온도,
TIst: 실제 온도, TSoll: 목표 온도, ΔTo: 제1 온도 차,
ΔTu: 제2 온도 차, ΔTg: ΔTg = Tmax - Tmin ,
U: 차이 파라미터, UWarn: 경고 임계값, v: 공급 속도

Claims (12)

  1. 목재 패널(32)을 제조하기 위한 목재 패널 고온 프레스로서,
    여기서, 상기 목재 패널 고온 프레스(12)는:
    - 유입구 측(30) 및 출구 측(34)을 포함하고, 및
    - 목재 패널(32)을 형성하기 위해 상기 유입구 측(30)에 공급된 미가공 재료(18)를 가압하도록 설계되고,
    공간적으로 분해되는 방식으로 출구 측(34)에 목재 패널(32)의 온도(T)를 자동으로 측정하도록 설계된 온도 측정 장치(36)를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    (a) 상기 목재 패널(32)의 좌측 측면 구역의 제1 지점(S1)의 제1 측면 온도(T1)를 검출하는 단계,
    (b) 상기 목재 패널(32)의 우측 측면 구역의 제2 지점(S2)의 제2 측면 온도(T2)를 검출하는 단계, 및
    (c) 상기 제1 측면 온도(T1)가 상기 제2 측면 온도(T2)에 근접하도록, 상기 목재 패널 고온 프레스(12)의 적어도 하나의 공정 파라미터(P)를 조정하는 단계,
    상기 단계들을 포함하는 방법을 자동으로 수행하도록 설계된 제어 유닛(40)을 포함하는, 목재 패널 고온 프레스.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 공정 파라미터(P)의 조정 단계는:
    - 낮은 온도(T)를 가진 측의 가압력(p)의 증가, 및
    - 높은 온도를 가진 측의 가압력(p)의 감소, 중 적어도 하나를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 방법은:
    - 상기 온도 측정 장치(36)를 이용하여 측정된 실제 온도(TIst)와 소정의 목표 온도(TSoll)를 비교하는 단계; 및
    - 상기 실제 온도(Tist)가 소정의 온도 차(ΔTu) 이상인 경우 미가공 재료(18)의 공급 속도(v)를 증가시키는 단계 및 상기 실제 온도(Tist)가 소정의 제2 온도 차(ΔTu) 이하인 경우 공급 속도(v)를 감소시키는 단계 중 적어도 하나의 단계;를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서,
    12 밀리미터의 최대 두께(d)를 가진 목재 패널(32)을 제조하도록 설계된, 목재 패널 고온 프레스.
  6. 목재 패널 제조 장치(10)로서,
    - 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 따른 목재 패널 고온 프레스(12), 및
    - 자재 흐름 방향(M)으로 목재 패널 고온 프레스(12) 뒤에 배열된 톱 및 트리밍 시스템(16) 중 적어도 하나를 포함하는, 목재 패널 제조 장치(10).
  7. 목재 패널 고온 프레스(12)의 작동 방법으로서,
    상기 목재 패널 고온 프레스(12)는:
    - 유입구 측(30) 및 출구 측(34)를 포함하고,
    - 목재 패널(32)을 제조하기 위해 상기 유입구 측(30)으로부터 공급되는 미가공 재료(18)를 가압하고,
    상기 작동 방법은:
    - 상기 출구 측(34)의 목재 패널(32)의 온도(T)의 자동, 비접촉, 시간-분해 측정 단계; 및
    - 상기 온도(T)에 기초하여 상기 목재 패널 고온 프레스(12)의 적어도 하나의 공정 파라미터(P)의 조정 단계;를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스(12)의 작동 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공정 파라미터(P)는 상기 미가공 재료의 하나의 공급 속도(v) 및 열 출력(PHeiz) 및 목재 패널 고온 프레스(12)의 구성요소 중 적어도 하나의 온도(T), 중 적어도 하나를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스(12)의 작동 방법.
  9. 청구항 7 또는 8에 있어서,
    (a) 상기 목재 패널(32)의 좌측 측면 구역의 제1 지점(S1)의 제1 측면 온도(T1)를 검출하는 단계,
    (b) 상기 목재 패널(32)의 우측 측면 구역의 제2 지점(S2)의 제2 측면 온도(T2)를 검출하는 단계, 및
    (c) 상기 제1 측면 온도(T1)가 상기 제2 측면 온도(T2)에 근접하도록 상기 목재 패널 고온 프레스(12)의 적어도 하나의 공정 파라미터(P)를 조정하는 단계,를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스(12)의 작동 방법.
  10. 청구항 7 내지 9 중 어느 하나에 있어서,
    - 차이 파라미터(U), 특히 목재 패널(32)의 최대 온도(Tmax)와 최소 온도(Tmin) 사이의 차(ΔT9 )의 계산 단계, 및
    - 상기 차이 파라미터(U)가 소정의 경고 임계값(Uwarn)을 초과하는 경우 경고 신호의 방출 단계를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스(12)의 작동 방법.
  11. 청구항 7 내지 10 중 어느 하나에 있어서,
    (i) 프레스 벨트의 불균일성의 검출 단계, 및
    (ii) 상기 불균일성으로 인해 경고 임계값이 초과된 경우 경고 신호의 방출의 억제 단계를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스(12)의 작동 방법.
  12. 청구항 7 내지 11 중 어느 하나에 있어서,
    상기 온도에 기초하여 적어도 하나의 공정 파라미터(P)의 조정 단계는:
    (i) 신경 네트워크로의 입력 변수로서의 시간 및 위치-의존 온도 값의 입력 단계, 여기서 상기 신경 네트워크는 출력 변수로서의 공정 파라미터를 제공함; 및
    (ii) 목재 패널 제조 장치에서의 이러한 공정 파라미터의 조정 단계, 여기서, 상기 신경 네트워크는 차이 파라미터를 최소화하도록 훈련됨;를 포함하는, 목재 패널 고온 프레스(12)의 작동 방법.
KR1020197009759A 2016-09-07 2017-08-31 목재 패널 고온 프레스 및 목재 패널 고온 프레스를 작동시키는 방법 KR20190043612A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16187661.0 2016-09-07
EP16187661.0A EP3292995B1 (de) 2016-09-07 2016-09-07 Holzwerkstoffplatten-heisspresse und verfahren zum betreiben einer holzwerk-stoffplatten-heisspresse
PCT/EP2017/071909 WO2018046390A1 (de) 2016-09-07 2017-08-31 HOLZWERKSTOFFPLATTEN-HEIßPRESSE UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER HOLZWERKSTOFFPLATTEN-HEIßPRESSE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190043612A true KR20190043612A (ko) 2019-04-26

Family

ID=56893796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197009759A KR20190043612A (ko) 2016-09-07 2017-08-31 목재 패널 고온 프레스 및 목재 패널 고온 프레스를 작동시키는 방법

Country Status (18)

Country Link
US (2) US11097502B2 (ko)
EP (2) EP3292995B1 (ko)
JP (2) JP7123906B2 (ko)
KR (1) KR20190043612A (ko)
CN (1) CN109789658B (ko)
AU (2) AU2017324217B2 (ko)
BR (1) BR112019004443A2 (ko)
CA (1) CA3033692C (ko)
DE (1) DE202017007606U1 (ko)
ES (1) ES2913100T3 (ko)
HU (1) HUE059477T2 (ko)
MX (1) MX2019001873A (ko)
PL (1) PL3292995T3 (ko)
PT (1) PT3292995T (ko)
RU (1) RU2747355C2 (ko)
UA (1) UA123712C2 (ko)
WO (1) WO2018046390A1 (ko)
ZA (1) ZA201900983B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT3292995T (pt) * 2016-09-07 2022-05-24 SWISS KRONO Tec AG Prensa a quente para painéis à base de madeira e processo para operar uma prensa a quente para painéis à base de madeira
DE102017122701A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Homag Gmbh Beschichtungsvorrichtung sowie Beschichtungsverfahren
DE102018131159A1 (de) * 2018-12-06 2020-06-10 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Kontinuierlich arbeitende Presse mit Rohdichteprofilregelung
CN110414140B (zh) * 2019-07-30 2021-01-29 同济大学 木材损伤的模型训练和测试方法、装置、设备和存储介质

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4930754B1 (ko) * 1969-01-25 1974-08-15
CH552462A (de) * 1971-07-14 1974-08-15 Mets Nv Konstruktiewerkhuizen Kontinuierlich arbeitende presse zum herstellen von platten, wie span- oder faser-platten.
US3942929A (en) * 1972-03-08 1976-03-09 Bison-Werke Bahre & Greten Gmbh & Co. Kg Continuously operating press
JPS5236230B2 (ko) 1972-07-21 1977-09-14
JPS5585824A (en) 1978-12-19 1980-06-28 Sharp Corp Electronic oven
SU856851A1 (ru) * 1980-01-18 1981-08-23 Московский Лесотехнический Институт Способ прессовани древесностружечных плит
DE3734180C2 (de) * 1987-10-09 1998-01-29 Kuesters Eduard Maschf Doppelbandpresse zur Herstellung von Holzspanplatten und dergleichen
DE3904982C1 (ko) * 1989-02-18 1990-02-01 Eduard Kuesters, Maschinenfabrik, Gmbh & Co Kg, 4150 Krefeld, De
DE3907617C1 (en) * 1989-03-09 1990-08-09 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De Method for determining the density of laminar wooden materials
JP3766152B2 (ja) * 1996-11-22 2006-04-12 株式会社平和 遊技機製造用化粧シート貼付装置
US6346704B2 (en) * 1997-06-06 2002-02-12 Osb Scan Inc. Defect detection in articles using computer modelled dissipation correction differential time delayed far IR scanning
CA2239754A1 (en) * 1997-06-06 1998-12-06 Daniel J. Kenway Defect detection in articles using computer modelled dissipation correction differential time delayed far ir scanning
US6013915A (en) * 1998-02-10 2000-01-11 Philip Morris Incorporated Process control by transient thermography
FI982123A0 (fi) * 1998-09-30 1998-09-30 Partek Paroc Oy Ab Laminointilaite
DE19953415C1 (de) * 1999-11-06 2001-07-05 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum berührungslosen Detektieren von Prüfkörpern
JP2002052509A (ja) 2000-08-11 2002-02-19 Eidai Co Ltd 木質単板の貼着方法
DE10061389A1 (de) * 2000-12-09 2002-06-13 Dieffenbacher Gmbh Maschf Überbreite kontinuierlich arbeitende Presse
JP3785352B2 (ja) * 2001-11-20 2006-06-14 株式会社名機製作所 ホットプレスの温度制御方法
ITMO20030284A1 (it) * 2003-10-21 2005-04-22 Paolo Benedetti Metodo per il rilevamento di difetti in prodotti di tipo sostanzialmente legnoso, particolarmente pannelli e simili, ed attrezzatura relativa.
FI122590B (fi) * 2007-12-03 2012-04-13 Upm Kymmene Oyj Menetelmä ja laitteisto lämpötilojen mittaamiseksi liimalevyn tai vastaavan tuotteen valmistuksen yhteydessä
JP5910224B2 (ja) * 2012-03-26 2016-04-27 Ｊｆｅスチール株式会社 プレス成形解析方法
CN103341901B (zh) * 2013-07-11 2017-11-10 福建农林大学 一种人造板热压快速恒温控制装置及方法
EP2927003B1 (de) * 2014-04-02 2016-03-30 Flooring Technologies Ltd. Holzwerkstoffplatten-Herstellanlage und Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte
DE102014214363B4 (de) * 2014-07-23 2018-03-22 Türmerleim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung und Regelung eines Verleimungsprozesses
PT3292995T (pt) * 2016-09-07 2022-05-24 SWISS KRONO Tec AG Prensa a quente para painéis à base de madeira e processo para operar uma prensa a quente para painéis à base de madeira

Also Published As

Publication number Publication date
AU2017324217A1 (en) 2019-03-07
JP7472208B2 (ja) 2024-04-22
HUE059477T2 (hu) 2022-11-28
CN109789658B (zh) 2021-06-18
US20210339495A1 (en) 2021-11-04
ZA201900983B (en) 2019-12-18
EP3509832A1 (de) 2019-07-17
US11097502B2 (en) 2021-08-24
WO2018046390A1 (de) 2018-03-15
AU2022215296B2 (en) 2024-06-06
JP2019529114A (ja) 2019-10-17
AU2022215296A1 (en) 2022-09-08
JP7123906B2 (ja) 2022-08-23
CN109789658A (zh) 2019-05-21
CA3033692C (en) 2022-07-19
BR112019004443A2 (pt) 2019-05-28
AU2017324217B2 (en) 2022-05-26
EP3292995A1 (de) 2018-03-14
RU2019103149A (ru) 2020-08-05
RU2747355C2 (ru) 2021-05-04
UA123712C2 (uk) 2021-05-19
PL3292995T3 (pl) 2022-07-11
US20190176425A1 (en) 2019-06-13
RU2019103149A3 (ko) 2020-12-25
JP2022176941A (ja) 2022-11-30
US12059861B2 (en) 2024-08-13
MX2019001873A (es) 2019-06-06
CA3033692A1 (en) 2018-03-15
DE202017007606U1 (de) 2023-08-21
ES2913100T3 (es) 2022-05-31
PT3292995T (pt) 2022-05-24
EP3292995B1 (de) 2022-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12059861B2 (en) Wood material panel hot press and method for operating a wood material panel hot press
JPH0637065B2 (ja) バンク量モニタ方法，シート成形方法およびそれらのためのシート温度測定方法ならびにそれらの装置
JP2011121861A (ja) ガラス容器成形プロセスをモニタリングおよび制御する方法およびシステム
EP3823459B1 (en) Extruded product position control of ice cream products
AU2017338737B2 (en) Wood material panel pressing device and method for monitoring a wood material panel pressing device
CN110621601B (zh) 橡胶片监视装置及橡胶片监视方法
US20180105956A1 (en) Method and apparatus for making a fiber fleece
JP2019529114A5 (ko)
US20190255753A1 (en) Method and device for producing plastic profiles
JP7270322B2 (ja) データ推定制御装置
US12083731B2 (en) Method for controlling a nozzle slot of a discharge nozzle for a film track of a flat film machine
JP6634716B2 (ja) ゴムシートの製造方法と製造装置およびｔｏｐ反の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
WITB Written withdrawal of application