Beschreibung

Verfahren zur Messung physikalischer Eigenschaften von Endlospressgütern insbesondere von Spanplatten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung physikalischer Eigenschaften von Endlospressgütern insbesondere von Spanplatten .

Spanplatten werden aus Holzspänen und einem Kunstharzleim durch Verpressen der Ausgangsstoffe hergestellt. Eingesetzt werden sie vorwiegend im Möbel- und Innenausbau sowie im Fertighausbau .

Bei der Herstellung werden die eingesetzten Hölzer zunächst zerkleinert, wobei die Größe der produzierten Späne bzw. Fasern für jede Plattenart unterschiedlich ist. Je nach Verfahren werden die Fasern vor dem Trocknen oder unmittelbar danach mit Bindemitteln versetzt.

Als Bindemittel werden beispielsweise Harnstoff- Formaldehydharz, Melamin-Formaldehydharz, Phenol- Formaldehydharz sowie deren Mischprodukte, Polyurethane oder Tanninharze eingesetzt. Neben organischen können auch anorga- nische Bindemittel wie Portlandzement, Magnesiazement oder Gips zur Herstellung von Spanplatten verwendet werden. Zusätzlich kommen als Hilfs- und Zuschlagstoffe Härter wie Am- monsulfat, Ammonnitrat, Ammonchlorid; Beschleuniger wie Kaliumkarbonat, Amine; Formaldehydfängersubstanzen; Hydrophobie- rungsmittel; Feuerschutzmittel wie beispielsweise Ammoniumphosphat; Fungizide und Farbstoffe zum Einsatz.

Danach werden die Späne getrocknet, damit sie die für den Pressvorgang erforderliche Sollfeuchte von etwa 1-8 % in der Decklage und 4-6 % in der Mittellage aufweisen. Nach der

Trocknung werden die Späne maschinell gesichtet und je nach Größe und Reinheit entweder in der Mittelschicht oder in der

Deckschicht eingesetzt. Danach werden die Späne beleimt und nach dem Beleimen die Späne zu einem Vlies gestreut. Dies wird unter Einwirkung hoher Temperaturen von ca. 200 ⁰ C zu Platten verpresst. Zeitgemäße Pressen arbeiten dabei in kon- tinuierlicher Arbeitsweise, das heißt als Endlos-Bandpressen . Nach dem Pressen werden die Platten konditioniert (Lagerung über eine Woche, um Feuchtigkeit und Wärme in der Platte auszugleichen) , besäumt und geschliffen.

Zur Optimierung des Anlaufverhaltens des Fertigungsprozesses ist die Kenntnis verschiedener physikalischer Parameter wie Temperatur oder Druck im Inneren des Pressgutes erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, mit der physikalische Parameter im Inneren von

Endlospressgütern während des Herstellvorganges gemessen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Messung physikalischer Eigenschaften von Endlospressgütern insbesondere von Spanplatten bei dem in das Pressgut Sensorelemente und damit verbundene Koppelelemente eingebettet werden und bei dem weiterhin eine Abfrageeinrichtung vorgesehen ist, welche zu den Koppelementen eine elektrische Wirkverbindung aufweist und bei dem die Sensorelemente angeregt werden, und aus der Antwort eine Aussage über die physikalischen Eigenschaften der Endlospressgüter getroffen wird.

Die wesentlichen, zu messenden physikalische Eigenschaften bei Spanplatten sind Temperatur und Druck.

Als Sensorelemente sind OFW-Resonatoren in vorteilhafter Weise einsetzbar. OFW Resonatoren oder nach anderer Bezeichnung SAW-Sensoren haben sich als Temperatursensoren auch bei an- spruchsvollen Umgebungsbedingungen bewährt. Ihre Anwendung ist beispielsweise in http : //www. imtek. de/content/pdf/public/1997/reifen .pdf

„Drahtloses Messen mit passiven OFW Sensoren am Beispiel der überwachung des Reifenluftdruckes; A. Pohl, L. Reindl, H. Scherr" beschrieben.

Eine einfache und robuste Lösung besteht darin, dass die e- lektrische Wirkverbindung elektrisch leitende Drähte aufweist, die seitlich aus dem Pressgut herausragen. Diese Drähte können dann seitlich an der Presse beispielsweise mitttels elektrisch leitenden Bändern kontaktiert werden

Eine vorteilhafte Alternative dazu ist die Realisierung der elektrischen Wirkverbindung mittels kapazitiver Kopplung.

Beim Einsatz von OFW-Resonatoren als Sensoren kann die nur kurze Zeitspanne des Ausschwingens nach einem Anregungsvorgang dadurch verlängert und damit der Auswertevorgang vereinfacht werden, dass die OFW-Resonatoren für jeden Meßvorgang mehrfach angeregt und mehrere Ausschwingvorgänge ausgewertet werden .

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen beispielhaft:

Fig.l eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch und in ihrer Lage in Verhältnis zu der Presse,

Fig.2 ein Impulsdiagramm zur erfindungsgemäßen Anregung des OFW-Resonators mit mehreren Impulsen.

Die erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 1 umfasst eine Ab- frageeinrichtung mit einer Auswerteeinheit 1 und Sende/Empfangselektroden 2 die seitlich an der Presse angeordnet sind. Von der Presse selbst sind nur die elektrisch als Massefläche wirkenden metallischen Pressplatten 7 dargestellt. Zwischen diesen befindet sich das Pressgut, in welches zumin- dest ein Sensorelement 5 und damit verbundene Koppelelemente 3, 6 eingebettet sind. Koppelelemente 3, 6 und Sensorelemente 5 sind durch metallische Drähte miteinander verbunden. Die

Sensorelemente 5 vorzugsweise OFW-Resonatoren zur Messung der Innentemperatur und mit geeigneten Ergänzungen wie einer Druckmeßdose zur Messung des Druckes sind in etwa in der Mitte der Spanplatte, des Preßgutes eingebettet, während die Koppelelemente 3, 6 nahe am Rand des Pressgutes angebracht sind. Damit ist eine gute kapazitive Kopplung mit den Sendekoppelelementen 2 der Abfrageeinrichtung gegeben.

Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind Auswerteein- heit 1 und Sende/Empfangselektroden 2 an einer Seite der

Presse angeordnet, während auf der anderen Seite die Pressplatten 7 miteinander verbunden und geerdet sind.

Alternativ dazu kann aber auch die Anregung der als OFW- Resonatoren ausgebildeten Sensorelemente 5 von einer Seite aus erfolgen, während die Antwort des Sensorelementes 5, der Ausschwingvorgang des OFW-Resonators mittels Auswerteeinheit 7 und Koppelelektroden 8 auf der jeweils anderen Seite der Preßeinrichtung empfangen und ausgewertet wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt kann beim Einsatz von OFW- Resonatoren als Sensoren die nur kurze Zeitspanne des Ausschwingens nach einem Anregungsvorgang dadurch verlängert und damit der Auswertevorgang vereinfacht werden, dass die OFW- Resonatoren für jeden Meßvorgang mehrfach angeregt und mehrere Ausschwingvorgänge 22 ausgewertet werden.

Eine weitere Verbesserung der Auswertung des Ausschwingsigna- les eines OFW Resonators kann auch dadurch erzielt werden, dass das Ausschwingsignal nach dem Prinzip eines überlagerungsempfängers in einen Zwischenfrequenzbereich gemischt wird. In diesem Bereich wird das Signal abgetastet und mittels Fast Fourier Transformation ausgewertet. Dabei erfolgt diese Mischung in Abhängigkeit von der gewünschten Meßauflö- sung mit unterschiedlicher Frequenz.

Durch Wahl einer niedrigen Zwischenfrequenz kann die Temperaturbestimmung sehr genau erfolgen, allerdings ist der zulässige Meßbereich relativ gering. Eine hohe Zwischenfrequenz führt umgekehrt zu einem großen Meßbereich mit vergleichswei- se geringer Genauigkeit. Die erfindungsgemäße Kombination einer Mischung zu einer hohen Zwischenfrequenz und großem Meßbereich, daraus abgeleiteter grober Information über die Frequenz des Ausschwingsignales und anschließender Mischung zu einer geringen Zwischenfrequenz mit hoher Meßgenauigkeit er- möglicht ein Verfahren, welches mit geringem Aufwand zu sehr genauen Messergebnissen führt.