Haitzmann, Josef (St. Martin 179, St. Martin, A-5522, AT)
| 1. | Vorrichtung zur Herstellung eines Zwischenprodukts oder des 5 Endprodukts der Fertigung von Platten (200) auf Holzbasis, welche an wenigstens einer ihrer Oberflächen eine Funktionsschicht (212, 214, 216, 218) aufweisen, durch Verpressen von wenigstens zwei Materiallagen (210, 212, 214, 216, 218), eine Bandpresse mit wenigstens einem Band (10), o welches sich in einer Förderrichtung (F) bewegt und in einer orthogonal zur Förderrichtung (F) verlaufenden Richtung in einem Pressraum einen Pressdruck auf die wenigstens zwei Materiallagen (210, 212, 214, 216, 218) ausübt, und dies in einer Umgebung, deren Temperatur mehr als 100 0C beträgt, und 5 eine Detektoranordnung (1; 1a) zum Erfassen der Position einer Seitenkante (12) des Bandes (10) entlang einer Richtung orthogonal zur Förderrichtung (F), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranordnung (1 ; 1a) eine im Pressraum angeordnete Lichtschrankeneinheit (14, 16; 14a), eine o außerhalb des Pressraums angeordnete Sensoreinheit (22; 22a) und wenigstens einen die Lichtschrankeneinheit (14, 16; 14a) und die Sensoreinheit (22; 22a) verbindenden Lichtwellenleiter (18, 20; 18a) umfasst. 5 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankeneinheit (14, 16; 14a) einen wenigstens zwei Lichtschranken umfassenden Licht schrankenarray (14, 16; 14a) umfasst. 0 3. |
| 2. | Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beiden Seitenkanten (12) des Bandes (10) eine Detektoranordnung (1; 1a) zugeordnet ist. |
| 3. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankeneinheit (14a) nach dem Reflexionsprinzip arbeitet. |
| 4. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankeneinheit (14, 16) nach dem Unterbrecherprinzip arbeitet. |
| 5. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lichtschranken des Lichtschrankenarrays auf Basis von Lichtimpulsen arbeitet, deren Dauer oder/und Phase sich von jenen der Lichtimpulse wenigstens einer benachbarten Lichtschranke unterscheidet. |
5 Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Zwischenprodukts oder des Endprodukts der Fertigung von Platten auf Holzbasis, welche an wenigstens einer ihrer Oberflächen eine Funktionsschicht o aufweisen, durch Verpressen von wenigstens zwei Materiallagen, umfassend eine Bandpresse mit wenigstens einem Band, welches sich in einer Förderrichtung bewegt und in einer orthogonal zur Förderrichtung verlaufenden Richtung in einem Pressraum einen Pressdruck auf die wenigstens zwei Materiallagen ausübt, und dies in einer Umgebung, deren 5 Temperatur mehr als 100 0 C beträgt, und eine Detektoranordnung zum Erfassen der Position einer Seitenkante des Bandes entlang einer Richtung orthogonal zur Förderrichtung.
Die Platten auf Holzbasis können beispielsweise Fußbodenpaneele, Arbeits- o platten oder dergleichen sein, die eine als Faserplatte, vorzugsweise MDF- oder HDF-Platte, oder als Spanplatte ausgebildete Kernplatte umfassen, welche an ihrer Sichtfläche eine Dekorschicht als Funktionsschicht oder/und an ihrer der Sichtfläche abgewandten Oberfläche eine Gegenzugschicht als Funktionsschicht aufweist. Die Kernplatte und die Dekorschicht oder/und die 5 Gegenzugschicht können im Rahmen der vorliegenden Erfindung die wenigstens zwei Materiallagen bilden, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu dem Endprodukt Platte auf Holzbasis miteinander verpresst werden.
Figur 1a zeigt den Aufbau einer derartigen bekannten Platte 200 auf HoIz- o basis. Hierbei ist bzw. sind an wenigstens einer Oberfläche der Kernplatte 210 eine oder mehrere Funktionsschichten anegordnet. An der Sichtoberfläche der Kernplatte 210 kann eine Dekorschicht 212 vorgesehen sein, die mehrlagig ausgeführt sein kann, und beispielsweise eine Sichtlage
214 und eine Trägerlage 216 umfassen kann. An der der Sichtoberfläche gegenüberliegenden Oberfläche der Kernplatte 210 kann eine einlagige Gegenzugschicht 218 vorgesehen sein.
Die Dekorschicht 212 oder/und die Gegenzugschicht 218 können als Laminat ausgebildet sein, das eine oder mehrere mit Kunstharz imprägnierte Papierlagen umfasst. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können diese Papierlagen Materiallagen bilden, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu dem Zwischenprodukt Laminat verpresst werden.
Die Kernplatte 210 wird üblicherweise durch Komprimieren einer losen Schüttung von mit Kunstharz beschichteten Holzfasern oder Holzspänen gebildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Schüttung als von einer großen Anzahl von Schüttlagen gebildet angesehen werden, so dass auch die Kernplatte 210 ein Zwischenprodukt darstellt, welches mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Verpressen dieser Schüttlagen hergestellt wird.
Zur Herstellung von Laminaten oder zur Beschichtung von Platten (beispielsweise MDF-Platten oder Spanplatten) werden üblicherweise Bandpressen, insbesondere Doppelbandpressen verwendet. Bei diesen bekannten Doppelbandpressen werden zwei Stahlbänder, die einen Pressdruck auf die zu verpressenden Materiallagen ausüben, über Stahlrollen umgelenkt. Hierbei kann es vorkommen, dass sich ein Stahlband in einer Richtung orthogonal zur Förderrichtung auf der Stahlrolle verschiebt, wobei durch die Reibung des Stahlbandes an der Stahlrolle mit der Zeit am Stahlband ein Grat entsteht und in die Stahlrolle eine Nut eingeschliffen wird. Diese unerwünschten Grate an den Stahlbändern können zu verstärkter Rissbildung führen. Das Stahlband muss daher regelmäßig entgratet werden, wodurch erhöhte Reparaturkosten anfallen. Jeder Bandwechsel erzwingt zudem einen Maschinenstillstand. Außerdem wird durch die eingeschliffene Nut in der Stahlrolle die Bandsteuerung ungenauer, was
ebenfalls zu Reparaturkosten und Maschinenstillständen führt, da die Stahlrolle in diesem Fall ausgetauscht werden muss.
Es ist daher wichtig, bei einer Bandpresse möglichst jede seitliche Bewe- gung des Bandes (orthogonal zur Förderrichtung) zu verhindern, wofür eine möglichst genaue Detektion der Position einer Seitenkante des Bandes benötigt wird, um einer etwaigen seitlichen Bewegung des Bandes gegensteuern zu können. Herkömmlich erfolgte diese Detektion, wie in Figur 1 b dargestellt, mittels einer mechanischen Detektoranordnung 100. Bei dieser bekannten Detektoranordnung 100 ist nahe an der Seitenkante 12 des in Förderrichtung F laufenden Bandes 10 ein Stößel 102 angebracht, an dessen Ende eine Rolle 104 vorgesehen ist. Stößel und Rolle sind auf Lagerungen 106 in Längsrichtung des Stößels 102 verschiebbar gelagert und eine Feder 108, die sich an der Rolle 104 und an der dem Band 10 zugewandten Lagerung 106 abstützt, stellt eine Rückstellkraft der Rolle 104 in Richtung des Bandes 10 bereit.
Wenn sich nun bei Betrieb der Bandpresse das Stahlband 10 in einer Richtung orthogonal zur Förderrichtung F seitlich verschiebt, so kann die Seitenkante 12 bei einer Verschiebung in Richtung auf die mechanische Detektoreinheit 100 zu mit der Rolle 104 in Kontakt treten und diese Rolle und den daran angebrachten Stößel 102 gegen die Rückstellkraft der Feder 108 entlang der Längsrichtung des Stößels 102 verschieben.
Ein in einem wassergekühlten Gehäuse angeordneter Initiator 110 detektiert diese Verschiebung des Stößels 102 und gibt als Detektionssignal beispielsweise eine Spannung aus, deren Wert proportional zu einem Verschiebungsbetrag des Stößels 102 ist.
Diese herkömmliche Detektoranordnung ist, da sie mechanisch arbeitet, aufwendig in Herstellung und Installation und zudem relativ wartungsintensiv. Es war bisher allerdings nicht möglich, weniger wartungsintensive Detektoranordnungen zur Erfassung einer seitlichen
Verschiebung der Seitenkante eines Bandes einer Bandpresse einzusetzen, da in unmittelbarer Nähe des Pressraums Temperaturen von bis zu 25O 0 C auftreten, und somit zumindest der in unmittelbarer Nähe des Bandes 10 befindliche Teil der Detektoranordnung hochtemperaturbeständig sein muss.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine Detektoranordnung für eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, die einfacher zu installieren und weniger wartungsintensiv ist als die herkömmliche, mechanische Detektoranordnung.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine gattungsgemäße Vorrichtung bereit, bei der die Detektoranordnung eine im Pressraum angeordnete Lichtschrankeneinheit, eine außerhalb des Pressraums angeordnete Sensoreinheit und wenigstens einen die Lichtschrankeneinheit und die Sensoreinheit verbindenden Lichtwellenleiter umfasst.
Diese erfindungsgemäße Detektoranordnung hat den Vorteil, dass eine berührungslose Erfassung der Position der Seitenkante des Bandes möglich ist, ohne dass temperaturempfindliche Bauteile in dem Pressraum oder in der Nähe des Pressraums angeordnet werden müssen, da in unmittelbarer Nachbarschaft des Bandes nur die Lichtschrankeneinheit, die aus wenigstens einem bei Temperaturen von bis zu 300 0 C betreibbaren Lichtwellenleiterkopf bestehen kann, sowie die ebenfalls bei hohen Temperaturen betreibbaren Lichtwellenleiter angeordnet werden müssen. Die temperatur- empfindliche Sensoreinheit hingegen kann mit ausreichendem Abstand zum Pressraum angeordnet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Lichtschrankeneinheit bzw. der oder jeder Lichtwellenleiterkopf einen wenigstens zwei Lichtschranken umfassenden Lichtschrankenarray umfassen. Hierdurch kann die Position der Seitenkante des Bandes genauer erfasst werden, wobei die räumliche Auflösung der Detektoranordnung durch den seitlichen Abstand zweiter Array-Elemente gegeben ist.
Weiterhin kann beiden Seitenkanten des Bandes eine Detektoranordnung zugeordnet sein. Durch diese Redundanz kann die Zuverlässigkeit der Detektoranordnungen verbessert werden, da eine Störung einer Detektor- anordnung sofort durch eine Inkonsistenz der Messwerte beider Detektoranordnungen auffällt.
Mit „Lichtschranken" im Sinne der Erfindung sind hierbei sowohl Lichtschranken gemeint, die nach dem Reflexionsprinzip arbeiten, als auch Licht- schranken, die nach dem Unterbrecherprinzip arbeiten. Bei einer Reflexions- Lichtschranke sind hierbei die Optik zur Auskopplung von Licht der Lichtquelle und die Optik zur Einkopplung von Licht zum Sensor auf demselben Lichtwellenleiterkopf angebracht, so dass das von dem zu detektierenden Objekt reflektierte Licht von den Sensoren erfasst wird. Bei einer Unter- brecher-Lichtschranke sind zwei Lichtwellenleiterköpfe vorgesehen, bei denen jeweils die Optik zur Auskopplung von Licht der Lichtquelle auf einem Lichtwellenleiterkopf und der Sensor auf dem anderen Lichtwellenleiterkopf angeordnet sind, und das zu detektierende Objekt zwischen die beiden Lichtwellenleiterköpfe geschoben wird.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Lichtschrankeneinheit kann alternativ entweder nach dem Reflexionsprinzip arbeiten, welches den Vorteil einer einfacheren Anordnung aufweist, da ein Lichtwellenleiterkopf und ein Lichtwellenleiter entfallen können, oder sie kann nach dem Unterbrecherprinzip arbeiten, und damit unabhängig von den Reflexionseigenschaften des Bandes ein zuverlässiges Messergebnis liefern.
Bei Einsatz eines Lichtschrankenarrays, d.h. einer Mehrzahl von einander unmittelbar benachbarten Lichtschranken, besteht beispielsweise in Folge von Streueffekten die Möglichkeit des „Übersprechens" des vom Lichtemitter einer Lichtschranke ausgehenden Lichts in den Lichtrezeptor einer anderen Lichtschranke. Dies kann dazu führen, dass die beispielsweise durch den
Abstand benachbarter Lichtschranken gegebene, theoretisch mögliche Ortsauflösung des Lichtschrankenarrays in der Praxis nicht erreicht werden kann. Diesem Problem kann beispielsweise dadurch entgegengewirkt werden, dass wenigstens eine der Lichtschranken des Lichtschrankenarrays 5 auf Basis von Lichtimpulsen arbeitet, deren Dauer oder/und Phase sich von jenen der Lichtimpulse wenigstens einer benachbarten Lichtschranke unterscheidet. Unter der Phase eines Lichtimpulses wird dabei die zeitliche Lage des Beginns oder/und Endes dieses Lichtimpulses relativ zur zeitlichen Lage des Beginns oder/und Endes anderer Lichtimpulse verstanden. 0
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden rein exemplarisch am Beispiel der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1a eine schematische Darstellung des Aufbaus von bekannten 5 Platten auf Holzbasis, welche an wenigstens einer ihrer
Oberflächen eine Funktionsschicht aufweisen;
Fig. 1b eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Detektoranordnung zum Erfassen der Position einer Seitenkante eines o Bandes bei einer Bandpresse zum Herstellen von Platten auf
Holzbasis;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Detektoranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; under 5
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Detektoranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 2 ersichtlich, umfasst die Detektoranordnung 1 gemäß einer o ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zwei als Lichtschrankenarrays dienende Lichtwellenleiterköpfe 14, 16, die jeweils unterhalb und oberhalb der Seitenkante 12 des Stahlbandes 10 der (nicht dargestellten) Bandpresse angeordnet sind, so dass die Seitenkante 12 des
Bandes 10 in den Bereich zwischen den Lichtschrankeneinheiten 14, 16 hineinragt. Diese nach dem Unterbrecherprinzip arbeitenden Lichtschrankenarrays sind mittels Lichtwellenleitern 18, 20, die vorzugsweise jeweils ein Bündel von Glasfasern umfassen, mit einem handelsüblichen optischen Sensorkopf 22 verbunden.
Die Lichtwellenleiter 18, 20 sind hierbei so bemessen, dass der Sensorkopf 22 einen ausreichenden Abstand zum Pressraum der Bandpresse aufweist, damit sichergestellt werden kann, dass im Bereich des Sensorkopfes 22 die Temperaturen ca. 50 0 C nicht überschreiten. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Lichtleiter 18, 20 etwa 2 Meter lang. Eine Halterung 24 fixiert die Lichtschrankeneinheiten 14, 16 in den gewünschten Positionen in der Nähe der Seitenkante 12 des Bandes 10.
Licht von einer im Sensorkopf 22 angeordneten Infrarot-Lichtquelle, beispielsweise einer LED, wird in die Glasfasern des Lichtwellenleiterbündels 20 eingekoppelt und am anderen Ende des Lichtwellenleiterbündels 20 so ausgekoppelt, dass in jedes Lichtschrankenarray-Element des Lichtwellenleiterkopfs 16 vorzugsweise Licht gleicher Intensität eingekoppelt wird. Aus dem Lichtwellenleiterkopf 16 treten also in gleichmäßigen Abständen angeordnete Strahlen in Richtung auf den anderen Lichtwellenleiterkopf 14 aus. In Abhängigkeit von der seitlichen Position des Bandes 10 werden einige dieser Strahlen vom Band 10 absorbiert oder reflektiert, so dass nur an den Positionen, an denen sich das Band 10 nicht befindet, Licht am Lichtwellenleiterkopf 14 ankommt, und hier in das Lichtwellenleiterbündel 18 eingekoppelt wird.
Ein im Sensorkopf 22 angeordneter Infrarotlicht-Sensor erfasst die Intensität des aus dem Lichtwellenleiterbündel 18 ausgekoppelten Lichts und kann dann aus dieser Intensität direkt die Position der Seitenkante 12 des Bandes 10 in einer Richtung senkrecht zur Förderrichtung F bestimmen, die proportional zur erfassteπ Lichtintensität ist. Alternativ können im Sensorkopf 22 mehrere Infrarotlicht-Sensoren angeordnet sein, so dass jeweils ein
Sensor einem Array-Element des Lichtwellenleiterkopfes 14 entspricht, und die Position der Seitenkante des Bandes 12 dann durch die Einzelsignale der Sensoren bestimmt werden kann.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Lichtschrankeneinheit nicht, wie bei der ersten Ausführungsform, nach dem Unterbrecherprinzip arbeitet, sondern nach dem Reflexionsprinzip arbeitet. Hierbei sind gleiche Komponenten wie bei der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, jeweils mit dem Zusatz „a".
Bei der nach dem Reflexionsprinzip arbeitenden Lichtschrankeneinheit der zweiten Ausführungsform sind nur ein einziger als Lichtschrankenarray dienender Lichtwellenleiterkopf 14a und nur ein einziges Lichtwellen- leiterbündel 18a erforderlich, da hierbei das Licht erfasst wird, das vom Band 10 wieder zurück zum Lichtwellenleiterkopf 14a reflektiert wird, und somit in separaten, nicht bereits zum Leiten von Licht von der Infrarot- Lichtquelle im Sensorkopf 22a zum Lichtwellenleiterkopf 14a dienenden, Glasfasern desselben Lichtwellenleiterbündels 18a wieder zurück zum optischen Sensorkopf 22a geleitet und dort zu dem oder den Infrarotlicht- Sensoren ausgekoppelt werden kann.
Allerdings ist es für diese Reflexions-Lichtschrankeneinheit erforderlich, dass das Band 10 ein relativ gutes Reflektionvermögen aufweist, damit ein ausreichend starkes reflektiertes Signal bereitgestellt werden kann, ohne dass allzugroße Verluste aufgrund von Absorption und Streuung des auf das Band 10 auftreffenden Lichtes auftreten.
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