PT2150384E

PT2150384E - Método para a detecção dos parâmetros de processo

Info

Publication number: PT2150384E
Application number: PT87581617T
Authority: PT
Inventors: Jochen Aderhold
Original assignee: Fraunhofer Ges Forschung
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2013-06-07
Also published as: EP2150384A1; DE102007026155A1; CA2688408A1; PL2150384T3; US8075815B2; EP2150384B1; CA2688408C; ES2404809T3; US20100164132A1; WO2008148380A1

Description

ΕΡ 2 150 384/ΡΤ DESCRIÇÃO "Método para a detecção de parâmetros do processo" A invenção refere-se a um método para a detecção de parâmetros do processo, durante o fabrico de produtos de madeira, em especial de painéis de madeira, que são prensados a quente, com a aplicação de pressão e calor.

Os produtos de madeira, como, por exemplo, os painéis de partículas orientadas (OSB), os aqlomerados, os painéis MDF ou HDF, podem ser produzidos de várias maneiras; para além de uma prensa de ciclo curto, os métodos de prensaqem contínua podem incluir dispositivos de prensagem, com bandas de prensagem aquecidas, a fim de prensar partículas, aparas ou fibras, providos com agentes de adesão, tais como cola, adesivo ou resinas, com vista a obter produtos de madeira, principalmente painéis de madeira. Tanto as prensas de ciclo curto, como as chamadas prensas contínuas prensam os aglomerados de aparas ou de fibras e, eventualmente, as fibras, aparas ou partículas de madeira dispersas, e, graças às placas ou bandas de prensagem aquecidas, activam os agentes de adesão aplicados e favorecem uma ligação duradoura das partículas, aparas ou fibras entre si. 0 processo de fabrico deste tipo de produtos de madeira está sujeito a um grande número de parâmetros como, por exemplo, a densidade da dispersão, a humidade do material de base, o factor de colagem, a uniformidade do comportamento de dispersão e a orientação dos materiais de base, de modo que, para um rendimento óptimo da prensagem a quente dos materiais de madeira, para o fabrico de produtos de madeira, é importante conhecer os parâmetros do processo, designadamente a temperatura, a pressão e a humidade dos produtos. Em especial, é importante, durante o processo de prensagem, em particular no caso de um processo contínuo, que sejam disponibilizados dados, a fim de se poder intervir e resolver eventuais problemas.

Uma possibilidade de controlo dos parâmetros do processo consiste no controlo do produto acabado, imediatamente à saída da prensa. Nos processos de fabrico contínuo a recolha de amostras é muito dispendiosa. Também durante o processo de 2 ΕΡ 2 150 384/ΡΤ prensagem não é possível obter quaisquer dados relativos aos parâmetros.

Foi ainda proposta a inserção de instrumentos de medição no material a ser prensado e depois prensar o mesmo, mas estes instrumentos de medição, para além de estarem ligados por fios, estão também ligados a uma unidade de avaliação. Estes instrumentos de medição são também de grandes dimensões e não podem ser utilizados no actual processo de fabrico contínuo, sem o interromperem. Além disso, estes instrumentos têm de ser removidos após o processo de prensagem dos produtos de madeira, de modo que tais produtos de madeira finais não poderão ser utilizados. A remoção dos instrumentos de medição é dispendiosa e geralmente danifica os produtos de madeira. Acresce ainda que, para poder retirar os instrumentos de medição, o processo de produção tem de ser interrompido. A patente US 2005/053684 Ai descreve um aparelho de moldagem por injecção, em que, antes do processo de moldagem por injecção, é introduzido no molde um transponder, que transmite os dados do processo de moldagem por injecção a um dispositivo de avaliação. Depois de introduzido, o transponder permanece no produto final. A patente WO 2008/034948 Ai refere-se a um painel de madeira, composto por diversas camadas coladas entre si, entre as quais é disposta uma unidade de identificação por radiofrequência (RFID), a qual pode incluir um sensor. A presente invenção tem por objecto proporcionar um método, mediante o qual, durante o fabrico do produto de madeira, podem ser determinados não só os parâmetros relevantes do processo, como também facultados dados para o controlo do método de fabrico. De acordo com a invenção, este objecto será resolvido graças a um método com as caracteristicas da reivindicação 1.

De acordo com a invenção, o método para determinação dos parâmetros do processo, durante o fabrico de produtos de madeira, em especial, de painéis de madeira, por prensagem a quente, prevê que, no actual processo de fabrico, seja 3 ΕΡ 2 150 384/ΡΤ introduzido pelo menos um dispositivo de medição, para detectar a pressão, a temperatura e/ou a humidade no material de base não prensado, que o mesmo permaneça no produto final e que os parâmetros do processo medidos sejam lidos sem fios. Graças ao método apresentado, é possivel prescindir totalmente da remoção do dispositivo de medição anteriormente inserido. Apenas devem ser introduzidos nos painéis dispositivos ou aparelhos de medição relativamente pequenos, para que a sua interferência com o processo de produção seja mínima. Graças aos actuais métodos da micro-electrónica e micromecânica, os aparelhos de medição são a tal ponto miniaturizados que, por um lado, podem ser deixados no produto sem comprometerem a qualidade do mesmo e, por outro, estão disponíveis a baixo preço e em quantidade suficiente, pelo que, por razões económicas, não é necessária a sua remoção dos produtos acabados.

Os parâmetros do processo podem ser registados no dispositivo de medição, de modo a que, ao longo de um determinado período de tempo, possa ser seguida qualquer alteração dos parâmetros do processo. Deste modo, o dispositivo de medição foi concebido de modo a que os parâmetros do processo, durante todo o processo de prensagem a quente, podem ser detectados e eventualmente registados, tendo todo o processo de prensagem a quente início com a operação de dispersão e pode incluir o arrefecimento dos produtos acabados. O dispositivo de medição poderá dispor de um dispositivo de transmissão, de modo que, após a medição dos parâmetros do processo, estes podem ser transmitidos de forma activa. Em alternativa, o dispositivo de medição pode ser construído como um "transdutor", de modo a que os parâmetros do processo, medidos e eventualmente registados, possam ser transmitidos a pedido. A fim de poder proporcionar um intervalo de tempo preciso para detectar os parâmetros do processo, está previsto que o dispositivo de medição seja activado antes do processo de prensagem a quente, para o que deverá ser definido um ponto de partida para a avaliação dos parâmetros do processo. Pode também estar prevista a desactivação do 4 ΕΡ 2 150 384/ΡΤ dispositivo de medição, num determinado momento previamente estabelecido ou pretendido, ou numa dada fase do processo. O produto resultante é, principalmente, o painel de madeira, fabricado por prensagem a quente de materiais de madeira, que preveem a introdução de um dispositivo de medição no produto de madeira final, e em que o mesmo transmite, sem fios, os parâmetros do processo, para uma unidade de leitura externa. Este dispositivo de medição pode ser construído como um "transdutor", ou ser equipado com uma unidade transmissora autónoma e activa, de modo a transmitir os parâmetros do processo, ou os dados de medição detectados durante o processo de prensagem a quente, para uma unidade de leitura externa. O dispositivo de medição pode armazenar os parâmetros do processo, de modo a não ocorrer nenhuma transferência direta dos dados para a unidade de avaliação e leitura.

Seguidamente é explicado mais em pormenor um exemplo de realização da invenção, com base nas figuras anexas e as quais mostram: na Fig. 1 um dispositivo de medição sobre uma camada de aparas ou fibras coladas; na Fig. 2 um dispositivo de medição incorporado durante a activação; na Fig. 3 um processo de prensagem a quente; e na Fig. 4 um processo de leitura dos dados do processo.

Na Fig. 1 está representada uma primeira fase do fabrico de um produto de madeira, no presente caso um painel de madeira, no qual uma primeira camada ou camada base 2 de aparas, partículas ou fibras coladas é dispersa, sobre uma placa de prensagem inferior 1. As partículas, aparas ou fibras podem também ser preparadas como uma sua mistura. Nesta primeira camada de partículas, fibras ou aparas 2 é colocado, ou aplicado por dispersão, um dispositivo de medição 3, com a forma de um medidor em miniatura, o qual permite detectar, e eventualmente registar, os parâmetros 5 ΕΡ 2 150 384/ΡΤ relevantes do processo, tais como pressão, temperatura e humidade.

Num método adicional, o qual está representado na Fig. 2, uma camada de cobertura 21 é dispersa na primeira camada 2 das partículas, aparas ou fibras, de preferência, constituída pelo mesmo material, ou pelos mesmos materiais do que a primeira camada 2. Assim, o dispositivo de medição 3 é inserido na camada 2 e 21 das partículas, fibras ou aparas, ficando então o dispositivo de medição 3 totalmente incluído e embebido no aglomerado de aparas ou fibras. Por cima do dispositivo de medição 3, no outro lado da camada 21 de partículas, aparas ou fibras, está instalada uma unidade de activação 4, para além da qual é conduzido o dispositivo de medição 3. Em alternativa, a unidade de activação 4 pode ser introduzida na camada imóvel 2, 21 de partículas, fibras ou aparas, principalmente se, em vez de um processo de produção em continuo, o fabrico realizado numa prensa de ciclo curto. Após a activação do dispositivo de medição 3, este inicia o registo dos parâmetros relevantes do processo.

Na Fig. 3 está representada uma secção do processo de prensagem, mediante o qual as camadas 2 e 21 de partículas, aparas ou fibras de madeira, juntamente com o dispositivo de medição 3, estão inseridos entre a placa de prensagem inferior 1 e a placa de prensagem superior 11. As placas de prensagem 1 e 11 estão dispostas entre si com um certo ângulo, de modo que a distância entre ambas as placas de prensagem 1 e 11, na direcção de transporte, indicada pelas setas, diminui. As placas de prensagem 1 e 11 podem ser construídas como bandas de prensagem contínuas, que são accionadas e aquecidas sobre rolos e dispositivos de aquecimento 5, 51, de modo a que a pressão e o calor façam com que os materiais de madeira 2 e 21, cobertos ou humedecidos com um adesivo, cola, ou material idêntico, são transformados no produto final, por prensagem. Ao longo de todo o decurso do processo de prensagem, o dispositivo de medição 3 detecta, regista e, eventualmente, guarda os parâmetros do processo, tais como a pressão, a temperatura e a humidade, numa operação que é realizada no painel de madeira resultante do processo e que, em opção, transfere esses parâmetros para uma unidade de leitura e avaliação, não 6 ΕΡ 2 150 384/ΡΤ representada na figura. Se o dispositivo de medição 3 dispuser de meios de armazenamento, a leitura dos dados poderá ser efectuada posteriormente.

Na Fig. 4 está representado o produto de madeira acabado 6, com uma forma compacta e comprimida. 0 dispositivo de medição 3 está inserido no núcleo do produto de madeira 6, no caso presente, o painel de madeira. O aparelho de leitura 7 está disposto por cima do dispositivo de medição 3 e recebe os parâmetros do processo, armazenados no dispositivo de medição 3. A leitura pode ser efectuada imediatamente após terminar o processo de prensagem, podendo eventualmente ser incluído um processo de arrefecimento, para que as respectivas alterações ao nível do produto de madeira 6 sejam registadas. A transmissão e avaliação dos dados a partir do dispositivo de medição 3 são executadas sem fios, de modo que o dispositivo de medição 3, cujas dimensões são relativamente pequenas em relação ao produto de madeira 6, pode permanecer no produto de madeira 6. O dispositivo de medição 3 pode ser construído como um "transdutor", podendo os dados ser lidos, a pedido, sem que seja necessária qualquer fonte de energia distinta para a transmissão dos dados do processo. Além disso, o dispositivo de medição 3 pode incluir dispositivos de acumulação de energia, para o envio e a transmissão activa dos dados do processo, de modo a possibilitar a leitura simples dos parâmetros do processo detectados.

Como os dispositivos de medição 3 permanecem no produto de madeira 6, a pressão e a humidade também podem eventualmente ser detectadas e lidas posteriormente no produto de madeira 6, de modo a possibilitar a detecção e determinação do estado do produto de madeira 6 durante a respectiva utilização.

Lisboa, 2013-05-31

Claims

ΕΡ 2 150 384/ΡΤ 1/1 REIVINDICAÇÕES 1 - Método para detecção de parâmetros de processo, durante o fabrico de produtos de madeira, a partir de um material de base, em especial, de painéis de madeira, que são prensados a quente, com a aplicação de pressão e de calor, caracterizado por serem dispersas partículas, fibras ou aparas como material de base (2), e ser introduzido no decurso do processo de fabrico, pelo menos um dispositivo de medição (3), para detectar a pressão, a temperatura e/ou a humidade no material de base (2), não prensado, dispositivo esse que permanece no produto final (6), e os parâmetros do processo medidos serem lidos de modo sem fios.
2 - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de medição (3) armazenar os parâmetros de processo.
3 - Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o dispositivo de medição (3) detectar e armazenar os parâmetros de processo ao longo de todo o processo de prensagem a quente.
4 - Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de medição (3) enviar activamente os parâmetros de processo medidos.
5 - Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o dispositivo de medição (3) ser construído como um transdutor e por os parâmetros do processo, medidos e eventualmente armazenados, serem transmitidos a pedido.
6 - Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de medição (3) ser activado antes do processo de prensagem a quente. Lisboa, 2013-05-31