Regelung und Steuerung einer kontinuierlichen Presse

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Platten durch Pressen eines Materials mit Hilfe einer kontinuierlichen Presse, insbesondere zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten oder Laminatplatten. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das Regeln und Steuern des Pressdruckes der Presszylinder in einer kontinuierlichen Presse.

Für die Herstellung von Platten wie beispielsweise Holzwerkstoffplatten, Laminatplatten, Spanplatten, Faserplatten und dergleichen werden kontinuierliche Pressen verwendet. In derartigen Pressen wird das zu pressende Material - das Pressgut - zwischen einem Pressoberteil und einem Pressunterteil mit Hilfe von einem oberen Stahlblechpressband und einem unteren Stahlblechpressband kontinuierlich gepresst. Dabei laufen die Stahlblechpressbänder jeweils endlos um eine Einlaufumlenkwalze und einer Auslaufumlenkwalze.

In bekannten kontinuierlichen Pressen stützen sich die Stahlblechpressbänder in dem Pressbereich unter der Zwischenschaltung von Walzkörpern an Abrollplatten ab. Mit Hilfe von geeigneten Elementen wird auf diese Abrollplatten ein Druck ausgeübt, der über die Walzkörper und das Stahlblechpressband auf das Pressgut weitergeleitet wird. In bekannten Systemen wird hierfür eine Anordnung von

Presszylindern verwendet. Diese Presszylinder sind normalerweise an der einen Seite an Rahmen der kontinuierlichen Presse und an der anderen Seite an einer

Abrollplatte befestigt. An der gegenüberliegenden Abrollplatte ist im gleichen Bereich jeweils ein Gegenmittel angeordnet, das beispielsweise durch einen Rahmen der kontinuierlichen Presse realisiert werden kann. Dadurch kann mit Hilfe von Presszylindern und den Gegenmitteln zwischen der Abrollplatte im Press- oberteil und der Abrollplatte im Pressunterteil ein Druck aufgebaut bzw. gehalten werden.

Um eine gleichbleibend gute Qualität des gepressten Gutes zu erhalten, insbesondere mit gleichbleibender Dicke, können die Drücke innerhalb der kontinuierli- chen Presse über den Verlauf des Gutes durch die Presse und über die Zeit variieren. Hierfür wird im Stand der Technik ein Regelungs- und Steuerungssystem verwendet, das mit Hilfe von Wegaufhehmern an mehreren Stellen die Dicke des zu pressenden Gutes misst und den Druck der Presszylinder an den jeweiligen Stellen entsprechend anpasst.

Bei den bekannten kontinuierlichen Pressen wird die Dicke des zu pressenden Gutes allerdings nur an den zur Durchlaufrichtung des zu pressenden Gutes parallelen Seiten der Abrollplatten gemessen. Die dort gemessene Dicke stimmt aber in vielen Fällen nicht mit der Dicke in der Mitte der Abrollplatte, also zwischen den beiden Seiten der Abrollplatten, überein.

Die bekannten Messsysteme liefern deshalb keine stabilen Werte über die jeweilige Dicke des Pressspalts. Außerdem führen die bekannten Regelungs- und Steuerungssysteme immer noch zu ruckartigen Verformungen und Setzerscheinungen bei dem gepressten Gut.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen mit dem die Drücke in der kontinuierlichen Presse auf einfache Weise geregelt werden können, so dass ein gepresstes Gut mit gleich bleibender guter Qualität hergestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch das Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Platten durch Pressen von entsprechendem Material bereitgestellt, wobei die Vorrichtung ein Pressoberteil und ein Pressunterteil aufweist, die jeweils ein umlaufendes Stahlblechpressband, mehrere Walzkörper und eine Abrollplatte aufweisen. Die Stahlblechpressbänder stützen sich in einem Pressbereich unter Zwischenschaltung der Walzkörpern an den Abrollplatten ab. In mindestens einem von dem Pressoberteil oder Pressunterteil sind Presszylinder angeordnet, die zusammen mit entsprechenden gegenüberliegenden Gegenmitteln in dem anderen von dem Pressoberteil oder Pressunterteil einen Druck zwischen den Abrollplatten bilden.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung mindestens eine direkte Messeinheit zum direkten Messen der Dicke zwischen den Abrollplatten an einer Stelle beabstandet von den Seiten der Abrollplatten auf. Diese Messeinrichtung ermöglicht ein Messen quer zur Durchlaufrichtung, d.h. nicht nur an den Seiten der Abrollplatten sondern auch zwischen den Seiten der Abrollplatten. Außerdem weist die Vor- richtung ein Steuerungs- und Regelungssystem zum Steuern und Regeln der Drücke auf, die von den Presszylindern ausgeübt werden, die der Messung vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet sind.

Als direkte Messeinheit kann grundsätzlich jede Messeinheit verwendet werden, die die Dicke zwischen den Abrollplatten an einer Stelle beabstandet von den Seiten der Abrollplatten direkt messen kann. Vorzugsweise wird hierfür eine Messeinheit mit einer Messbrücke verwendet. Diese Messbrücke kann beispielsweise auf dem Fundament oder auf dem Fundamentträger der kontinuierlichen Presse angeordnet sein. Messeinheit enthält außerdem einen zwischen der Messbrücke und mindestens einer der Pressplatten angeordneten Wegaumehmer. Dabei ist der mindestens eine Wegaufnehmer beabstandet von den in Durchlaufrichtung rechts

und links angeordneten Seiten der Abrollplatten der kontinuierlichen Presse angeordnet, um auch die Dicke in der Mitte des zu pressenden Guts messen zu können. Durch die Verwendung der Messbrücke wird verhindert, dass die Messung durch Verformungen innerhalb der kontinuierlichen Presse beeinflusst wird.

Diese direkte Messeinheit arbeitet erfindungsgemäß mit einem Steuerungs- und Regelungssystem zusammen, dass die Drücke der Presszylinder regelt, die der Messung vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet sind. Im Gegensatz zu der im Stand der Technik bekannten Steuerung und Regelung, wird also nicht nur der Druck des Presszylinders in unmittelbarer Nähe zu der Messung geändert, sondern die sich aus der Messung ergebende Veränderung des Druckes wird auf mehrere Presszylinder verteilt, die der Messung vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet sind.

Die erfindungsgemäße Messung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Steuerung und Regelung führt überraschender Weise zu einer ruhigeren Fahrweise der kontinuierlichen Presse, das heißt die Bandbreite der Drücke der Presszylinder sind wesentlich kleiner als bei den bisher bekannten Steuerungs- und Regelungssystemen.

Dabei können die Drücke der Presszylinder unterschiedlich geregelt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ändert das Steuerungs- und Regelungssystem den Druck an vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Presszylindern proportional zu der Entfernung von der direkten Messeinheit. In einer alternativen Ausführungsform ändert das Steuerungs- und Regelungssystem den Druck an vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Presszylindern exponential zu der Entfernung von der direkten Messeinheit. In einer anderen alternativen Ausführungsform ändert das Steuerungs- und Regelungssystem den Druck an vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Presszylindern auf der Grundlage von empirisch ermittelten Abhängigkeiten.

Zusätzlich zu der an der direkten Messeinheit gemessenen Dicke kann das Steue- rungs- und Regelungssystem weitere Eingangssignale verarbeiten und diese Signale bei der änderung der Drücke berücksichtigen. Beispielsweise kann die kontinuierliche Presse noch über eine Messeinheit am Ende der kontinuierlichen Pres- se verfugen, die die Dicke des gepressten Gutes beim Verlassen der kontinuierlichen Presse misst. An dieser Stelle kann die tatsächliche Dicke der durch Pressen hergestellten Platte problemlos gemessen werden. Diese Messergebnisse werden vorzugsweise von dem Steuerungs- und Regelungssystem bei der änderung der Drücke berücksichtigt. Außerdem weist die Vorrichtung vorzugsweise Messein- heiten zum Messen des Gewichtes des Pressgutes und Messeinheiten zum Messen der Feuchtigkeit des Pressgutes auf. Auch die von diesen Messeinheiten bereitgestellten Messergebnisse werden vorzugsweise von dem Steuerungs- und Regelungssystem bei der änderung der Drücke berücksichtigt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Herstellung von Platten durch Pressen von entsprechendem Material gelöst, mit einer kontinuierlichen Presse, die ein Pressoberteil und ein Pressunterteil aufweist, die jeweils ein umlaufendes Stahlblechpressband, mehrere Walzkörper und eine Abrollplatte aufweisen und sich die Stahlblechpressbänder in einem Pressbereich unter Zwi- schenschaltung der Walzkörpern an den Abrollplatten abstützen. An mindestens einem von dem Pressoberteil oder Pressunterteil sind Presszylinder angeordnet, die zusammen mit entsprechenden gegenüberliegenden Gegenmitteln in dem anderen von dem Pressoberteil oder Pressunterteil einen Druck zwischen den Abrollplatten bilden. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahren wird mit Hilfe mindestens einer direkten Messeinheit die Dicke zwischen den Abrollplatten an einer Stelle beabstandet von den Seiten der Abrollplatten direkt gemessen und mit Hilfe eines Steuerungs- und Regelungssystem die Drücke, die von den Presszylindern ausgeübten werden, die der Messung vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet sind, gesteuert und geregelt.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Drücke der Presszylinder unterschiedlich geregelt werden. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ändert das Steuerungs- und Regelungssystem den Druck an vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Presszylindern proporti- onal zu der Entfernung von der direkten Messeinheit. In einer alternativen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ändert das Steuerungs- und Regelungssystem den Druck an vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Presszylindern exponential zu der Entfernung von der direkten Messeinheit. In einer anderen alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ändert das Steuerungs- und Regelungssystem den Druck an vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Presszylindern auf der Grundlage von empirisch ermittelten Abhängigkeiten.

Neben dem direkten Messen der Dicke quer zur Durchlaufrichtung, kann das er- findungsgemäße Verfahren weitere Messschritte durchfuhren und die gemessenen Werte an das Steuerungs- und Regelungssystem zur weiteren Verarbeitung weiterleiten, so dass auch diese Messergebnisse bei der änderung der Drücke berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die kontinuierliche Presse noch über eine Messeinheit am Ende der kontinuierlichen Presse verfugen, die das gepresste Gut beim Verlassen der kontinuierlichen Presse misst. An dieser Stelle kann die tatsächliche Dicke der durch Pressen hergestellten Platte gemessen werden. Diese Messergebnisse werden vorzugsweise von dem Steuerungs- und Regelungssystem bei der änderung der Drücke berücksichtigt. Außerdem weist das Verfahren vorzugsweise Messschritte zum Messen des Gewichtes des Pressgutes und zum Mes- sen der Feuchtigkeit des Pressgutes auf und auch die durch diese Messschritte erzielten Messergebnisse werden vorzugsweise von dem Steuerungs- und Regelungssystem bei der änderung der Drück berücksichtigt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden detaillier- ten Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung detaillierter und in Be-

zug auf die in den beigefugten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben wird.

In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 eine Skizze des Aufbaus einer kontinuierlichen Presse, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 2 eine Skizze mit einen detaillierten Ausschnitt der kontinuierlichen Presse, in dem die von der Erfindung verwendeten Presszylinder und die direkte Messeinheit dargestellt sind; und Fig. 3 eine Skizze eines Querschnitts durch die kontinuierliche Presse mit einer detaillierten Darstellung einer Ausfuhrungsform der Messeinheit.

Figur 1 zeigt skizzenhaft den Aufbau einer kontinuierlichen Presse 1, wie sie im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die Presse 1 enthält ein Pressoberteil 2 und eine Pressunterteil 3. In dem Pressoberteil 2 und in dem Pressunterteil 3 befindet sich jeweils ein umlaufendes Stahlblechpressband 4, das mit Hilfe von einer Einlaufumlenkwalze 7 und einer Auslaufumlenkwalze 8 geführt wird. Dabei bilden die beiden Stahlblechpressbänder 4 in einem Pressbereich einen Spalt in dem das Pressgut in der Durchlaufrichtung 9 gepresst wird.

In dem Pressbereich sind an der Rückseite der Stahlblechbänder 4 Walzkörper 5 angeordnet. In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel handelt es sich dabei um Stahlstangen, die mit Hilfe einer Kette oder einer anderen geeigneten Stangenum- laufeinrichtung über einen Umlaufweg (nicht gezeigt) geführt werden.

Das Pressoberteil 2 und das Pressunterteil 3 weisen auch jeweils Abrollplatten 6 auf. In diesen Abrollplatten 6 befinden sich Heizkanäle mit denen das Pressgut erhitzt werden kann. Die Abrollplatten üben darüber hinaus über die Walzkörper 5 und die Stahlblechbänder 4 Druck auf das Pressgut aus.

Figur 2 zeigt eine Skizze eines Ausschnitts aus einer kontinuierlichen Presse 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. In Figur 2 wird genauer verdeutlicht, wie der Druck zwischen den Abrollplatten 6 gebildet wird. In dem in Figur 2 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel sind die quer zur Durchlaufiϊchtung 9 der kontinuierlichen Presse 1 angeordneten Rahmen 10 zu sehen. An den Rahmen 10 der kontinuierlichen Presse 1 sind Presszylindern 11 angeordnet. In der Seitenansicht von Figur 2 ist jeweils nur einer der in Reihe quer zur Durchlaufrichtung angeordneten Presszylinder 11 zu sehen. Die Anzahl der in Reihe angeordneten Presszylinder 11 hängt von der Breite der Abrollplatte 6 beziehungsweise der herzustellenden Plat- te ab. Dabei kann die Anzahl der Presszylinder 11 auch über die Länge der kontinuierlichen Presse 1 variieren.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Beispiel wird der Druck auf die obere Abrollplatte 6 durch die Presszylinder 11 gebildet und der Druck auf die untere Abrollplatte 6 mit Hilfe eines an der gegenüberliegenden Stelle angeordneten Gegenmittels. Zwischen dem Gegenmittel und dem Presszylinder 11 wird der Druck aufgebaut, der über die Abrollplatten 6, die Walzkörper 5 und die Stahlblechpressbänder 4 auf das zu pressende Gut ausgeübt wird. Dabei können die Gegenmittel aktiv oder passiv sein. Ein Beispiel für ein aktives Gegenmittel ist eine verstellbare Unter- Stützung der unteren Abrollplatte 6, während ein passives Gegenmittel beispielsweise durch eine feste, d.h. nicht verstellbare Unterstützung der unteren Abrollplatte 6 realisiert werden kann.

In dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, ist zwischen zwei benachbarten Reihen von Presszylindern 11 beziehungsweise Gegenmitteln eine direkte Messeinheit 12 gezeigt. In Figur 2 wird diese direkte Messeinheit 12 durch eine Messbrücke realisiert. Die an dieser Messbrücke gemessenen Werte werden an das Steuerungs- und Regelungssystem weiter geleitet, damit die Drücke an den Presszylindern, die der Messung bezüglich der Durchlaufrichtung vorgeschaltet (I Ia, 1 Ib) und/oder nachgeschaltet (Hc, 1 Id, 1 Ie) sind, entsprechend geändert werden kann.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine kontinuierliche Presse 1 mit einem Rahmen 10 und drei Presszylindern 11. In dem Rahmen 10 sind eine oberen Abrollplatte 6 und eine untere Abrollplatte 6 angeordnet. In diesem Ausführungsbei- spiel liegt die untere Abrollplatte 6 auf dem Rahmen 10 auf, während die obere Abrollplatte 6 über Presszylinder 11 mit dem Rahmen 10 verbunden ist. An den zur Durchlaufrichtung des zu pressenden Gutes parallelen Seiten der beiden Abrollplatten 6 sind Wegaufnehmer 13 angeordnet, die die Dicke des Spaltes zwischen den Abrollplatten 6 an den Seiten der Abrollplatten 6 messen.

Die kontinuierliche Presse 1 weist auch eine Messbrücke 12 auf, mit der die Dicke des Spaltes zwischen den Abrollplatten beabstandet von den Seiten direkt gemessen werden kann. In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, weist die Messbrücke vier Wegmesser 14 auf. Zwei Wegmesser 14 messen den Abstand zwischen einem oberen Messbrückenteil 12 und der oberen Abrollplatte 6 und zwei weitere Wegmesser 14 messen den Abstand zwischen einem unteren Messbrückenteil 12 und der unteren Abrollplatte 6. Diese Werte werden an das Steue- rungs- und Regelungssystem weiter geleitet, dass aus diesen Messergebnissen die Dicke zwischen den Abrollplatten 6 ableitet. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, wird mit Hilfe der Messbrücke an Stellen gemessen, die beabstandet von den Seiten der Abrollplatten 6 sind. Diese Messung kann an jeglicher von den Seiten beabstande- ten Stelle durchgeführt werden. Bei einer Ausführungsform wird lediglich eine Messung durchgeführt und diese findet im Wesentlichen mittig zwischen den Seiten der Abrollplatten 6 statt.

Die Messbrücke, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, ist nur über die Wegmesser 14 in Kontakt mit der kontinuierlichen Presse 1. Die anderen Bauteile der Messbrücke sind beabstandet von der kontinuierlichen Presse 1, so dass die in der kontinuierliche Presse 1 vorhandenen Drücke das Messergebnis nicht beeinflussen kön- nen.

Somit wird durch die vorliegenden Erfindung erstmals eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt mit dem die Drücke in der kontinuierlichen Presse auf einfache Weise geregelt werden können, so dass ein gepresstes Gut mit gleich bleibender guter Qualität hergestellt werden kann.