[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer MDF- oder HDF-Platte oder
eines Fußbodenpaneels.
[0002] Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.
[0003] Beim Herstellen von Holzwerkstoffplatten, insbesondere im Rahmen eines Herstellverfahrens
für Fußbodenpaneele, auf das sich die Erfindung ebenfalls bezieht, wird ein Faserkuchen
aus Holzfasern und Leim gestreut, mit einer Flüssigkeit versehen und danach zu einer
Holzwerkstoffplatte verpresst.
[0004] Es ist möglich und stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar, dass das Aufbringen
ein Zerstäuben ist. Bei einem solchen Verfahren wird bislang der entstehende Nebel
optisch analysiert, indem Licht auf den Nebel gerichtet und das Streulicht betrachtet
wird. Das ist vergleichsweise aufwändig und wenig genau.
[0005] Im Herstellungsprozess für Fußbodenpaneele wird zudem oft eine Flüssigkeit in Form
eines flüssigen Kunstharzes auf ein Substrat in Form der Holzwerkstoffplatte aufgebracht,
dann eine Papierlage auf die Holzwerkstoffplatte aufgelegt und beides anschließend
in einer Presse unter so hohem Druck und so hoher Temperatur verpresst, dass das Harz
aufschmilzt und die Papierlage mit der Holzwerkstoffplatte fest verbindet. Eine feste
Verbindung zwischen der Papierlage und der Holzwerkstoffplatte ist ein wichtiges Qualitätskriterium,
da eine zu schwache Verbindung zwischen beiden zu Blasen führen kann. Um das zu vermeiden,
muss auch in diesem Verfahrensstadium sichergestellt werden, dass eine möglichst gleichmäßige
Schicht an Flüssigkeit auf das Substrat aufgebracht wird.
[0006] Aus der
WO 92/01540 A1 ist bekannt, die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit eines zu verpressenden Substrats
aus Holzfasern so inhomogen einzustellen, dass eine Inhomogenität beim Erhitzen mittels
Mikrowellen kompensiert und ein homogenes Produkt erhalten wird. Nach dem Erhitzen
und Verpressen wird mittels eines Feuchtigkeitsmessgeräts, das beispielsweise die
Absorption oder Reflektivität im optischen oder infraroten Spektralbereich erfasst,
die Feuchtigkeitsverteilung im Produkt gemessen. Die Temperatur des Produkts wird
beispielsweise mittels einer IR-Kamera gemessen.
[0007] Aus der
US 2009/0188642 A1 ist bekannt, dass IR-Sensoren zur Messung der Feuchtigkeit in Holzwerkstoffplatten
aus extrudierten Pflanzenfasern verwendet werden können.
[0008] Aus der
JP 2015-169 569 A ist bekannt, den Gehalt an pulverförmigen Harz mittels einer IR-Kamera zu messen.
[0009] Aus der
WO 92/01540 A1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte bekannt, bei der eine
Mikrowellenpresse eingesetzt wird. Bei derartigen Mikrowellenpressen sind partout
Differenzen problematisch, da sie zu ungleichen Dichteprofilen führen. Um eine ungleiche
Erwärmung mittels der Mikrowellenpresse auszugleichen, wird gezielt die Feuchtigkeit
des Presslings vor dem Verpressen verändert. Um dieses Aufbringen zu überwachen, wird
nach dem Verpressen mittels einer Infrarotkamera das Temperaturprofil aufgenommen.
Die Feuchtigkeitsverteilung kann zudem durch Infrarot-Absorption oder Infrarot-Reflektivitätsmessung
bestimmt werden. Das Dokument behandelt nicht die Frage, wie das Aufbringen von Kunstharz
möglichst effizient erfolgen kann.
[0010] Aus der
US 2001/042 833 A1 ist bekannt, Inhomogenitäten innerhalb einer Holzwerkstoffplatte durch Wärmeeindringmessung
zu bestimmen. Dazu wird die Oberfläche dadurch erwärmt, dass eine Flüssigkeit aufgespritzt
wird. Danach wird zu zumindest zwei Zeitpunkten untersucht, wie sich die Temperatur
ändert. Eine geringe Temperaturänderung deutet dabei auf einen Wärmestrom in die Holzwerkstoffplatte
und damit auf Fehlstellen oder Lunker hin. Das Dokument befasst sich nicht mit der
Frage, wie dies Flüssigkeitsaufbringen effizient überwacht werden kann.
[0011] Aus der
WO 2015/152802 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Fußbodenplatte bekannt, deren Kern durch Verschmelzen
von Holzpartikeln mit thermoplastischen Kunststoffpartikeln entsteht. Auf diesen Kern
wird eine Deckschicht aus einem Harz aufgebracht. Das Dokument macht keine Angaben
darüber, wie das Aufbringen des Kunstharzes mit einfachen technischen Mitteln überwacht
werden kann.
[0012] Aus der
EP 2 927 003 A1, die die Merkmale der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 10 offenbart, ist ein Verfahren
bekannt, wie ein pigmentiertes Kunstharz, das als Grundierung für ein späteres Drucken
dient, so getrocknet werden kann, dass eine möglichst homogen getrocknete Fläche entsteht.
Wird das pigmentierte Kunstharz inhomogen aufgebracht, kann durch das ebenfalls inhomogene
Trocknen erreicht werden, dass sich dennoch eine homogene Grundierung ergibt. Ein
Überwachen des Aufbringens des pigmentierten Kunstharzes ist nicht vorgesehen.
[0013] Die
DE 39 07 617 C1 beschreibt ein Verfahren zur Dichtebestimmung von plattenförmigen Holzwerkstoffen
durch eine Wärmeeindringmessung unter Einsatz von Infrarot-Kameras. Das Überwachen
des Aufbringens von Kunstharz wird nicht behandelt.
[0014] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Aufbringen einer Flüssigkeit auf ein
Substrat zu verbessern.
[0015] Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch
1. Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch eine Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung
mit den Merkmalen von Anspruch 10.
[0016] Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass die Inhomogenität der aufgebrachten Flüssigkeit
mit einfachen technischen Mitteln überwachbar ist. Es hat sich herausgestellt, dass
der beim Aufbringen vorzugsweise entstehende Nebel sehr fein ist, sodass er zwar erkennbar
ist, insbesondere im Gegenlicht oder wenn das Licht von der Seite kommt, dass diese
optische Erkennung der Aufbringnebelverteilung jedoch aufwändig ist und sich kaum
automatisieren lässt. Demgegenüber kann mittels einer Infrarot-Kamera schnell erkannt
werden, wenn beispielsweise eine Aufbringdüse verstopft ist, da das die durch das
Aufbringen der Flüssigkeit bewirkte Temperaturänderung im Aufbringbereich ändert.
[0017] In anderen Worten ist die Temperaturverteilung des Substrats im Aufbringbereich ein
zuverlässiges und dennoch leicht erfassbares Maß für die Inhomogenität, mit der die
Flüssigkeit aufgebracht wird.
[0018] Es ist ein weiterer Vorteil, dass die Prozesskontrolle des Aufbringens mit vergleichsweise
einfachen Mitteln automatisiert werden kann. So kann die räumliche Temperaturverteilung,
gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Zeit, automatisch erfasst und mit einer Soll-Temperaturverteilung
verglichen werden. Wird die Abweichung zwischen den beiden zu groß, deutet dies auf
einen Fehler beim Aufbringen der Flüssigkeit hin und es kann ein Warnsignal ausgegeben
werden.
[0019] Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Substrat ein aus Holzfasern
aufgebautes Objekt verstanden, das bereits verpresst wurde. Vorzugsweise ist das Substrat
ein Endlos-Substrat, das kontinuierlich hergestellt wird.
[0020] Unter einer Infrarot-Kamera wird eine Kamera verstanden, die ausgebildet ist zum
Aufnehmen von Infrarot-Strahlung, sodass eine Aussage über Temperaturunterschiede
im aufgenommenen Bild gemacht werden kann. Selbstverständlich ist es möglich, dass
die Infrarot-Kamera zudem auch sichtbares Licht verarbeiten kann. Die Kamera kann
dann von sichtbarem Licht kommende Signale elektrisch entfernen. Der Aufbringbereich
liegt im Sichtfeld der Infrarot-Kamera. Vorzugsweise liegt auch ein Bereich in Materialflussrichtung
vor dem Aufbringbereich im Sichtfeld.
[0021] Unter dem Aufbringbereich wird insbesondere derjenige Bereich des Substrats verstanden,
auf den die Flüssigkeit aufgebracht wird oder wurde. Der Aufbringbereich kann unterschieden
werden in einen Abscheidebereich, in dem der Flüssigkeitsgehalt des Substrats steigt,
und dem Auslaufbereich, der in Materialflussrichtung hinter dem Abscheidebereich liegt.
[0022] Das Aufbringen kann beispielsweise ein Zerstäuben, Verdüsen oder Vernebeln sein.
Beim Zerstäuben wird aus der Flüssigkeit ein Nebel erzeugt, indem die Flüssigkeit
mit einem Trägergas komprimiert und schlagartig mittels einer Düse entspannt wird.
Die Energie zur Bildung des Nebels stammt aus dem Trägergas. Beim Verdüsen wird die
Flüssigkeit ohne Trägergas durch eine Düse gepresst, die Energie zur Bildung des Nebels
entstammt der Druckenergie der Flüssigkeit. Beim Vernebeln wird die Energie zur Bildung
des Nebels von einem starren Bauteil aufgebracht, beispielsweise einem rotierenden
oder mit Ultraschallfrequenz beaufschlagten Bauteil.
[0023] Unter dem Überwachen des Aufbringens wird insbesondere verstanden, dass mit der Infrarot-Kamera
automatisch eine Folge von Bildern aufgenommen wird, anhand derer beurteilt werden
kann, wie homogen die Flüssigkeit aufgebracht wird.
[0024] Vorzugsweise wird mittels der Infrarot-Kamera zumindest ein Teil des Aufbringbereichs
aufgenommen, insbesondere über die volle Breite des Substrats. Die Breite ist dabei
die Erstreckung senkrecht zur Materialflussrichtung.
[0025] Besonders günstig ist es, wenn das automatische Aufnehmen, zumindest des Teils des
Aufbringbereichs, kontinuierlich erfolgt, das heißt in regelmäßigen Zeitabständen.
Beispielsweise erfolgt das automatische Aufnehmen zumindest alle 5 Sekunden oder häufiger.
Auf diese Weise können Fehler beim Aufbringen der Flüssigkeit schnell entdeckt und
behoben werden.
[0026] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird auch die Aufbringvorrichtung mittels
der Infrarot-Kamera aufgenommen. Das hat den Vorteil, das beispielsweise nicht ordnungsgemäß
funktionierende Aufbringdüsen schnell als defekt identifiziert werden können.
[0027] Vorzugsweise hat das Substrat in Materialflussrichtung vor der Aufbringvorrichtung
eine Substrat-Temperatur, wobei die Flüssigkeit beim Aufbringen eine Flüssigkeits-Temperatur
hat, die sich um zumindest 5 Kelvin, insbesondere zumindest 10 Kelvin, von der Substrat-Temperatur
unterscheidet. Wenn das Substrat nicht über seine volle Breite senkrecht zur Materialflussrichtung
die gleiche Temperatur hat, so ist unter der Substrat-Temperatur der Mittelwert der
lokalen Temperaturen gemeint, insbesondere der arithmetische Mittelwert. Die Substrat-Temperatur
bezieht sich insbesondere auf den Bereich unmittelbar vor dem Abscheidebereich, insbesondere
den Bereich in einem Abstand von höchstens 1 m vor dem Abscheidebereich.
[0028] Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die Substrat-Temperatur absolut oder in
einer Temperatureinheit bekannt ist. Es ist ausreichend, dass die Temperatur-Differenz
zwischen Substrat-Temperatur und Flüssigkeits-Temperatur ermittelbar ist. Dabei ist
es möglich, nicht aber notwendig, dass diese Temperatur-Differenz in Form einer Temperatureinheit,
beispielsweise in Grad Celsius, Kelvin oder Fahrenheit, bekannt ist. Insbesondere
ist es auch möglich, dass die Temperatur oder die Temperatur-Differenz durch ein elektrisches
Signal kodiert ist. Maßgeblich ist lediglich, dass zeitliche und/oder räumliche Temperaturunterschiede
detektierbar sind, sodass eine Entscheidung darüber möglich ist, ob sich die Inhomogenität
des Aufbringens geändert hat.
[0029] Es ist günstig, wenn die Temperatur der Flüssigkeit gemessen wird, das ist aber nicht
notwendig. Beispielsweise kann die Flüssigkeit auch Umgebungstemperatur haben, während
das Substrat eine höhere Temperatur hat als die Umgebung.
[0030] Günstig ist es, wenn die Flüssigkeits-Temperatur kleiner ist als die Substrat-Temperatur.
In diesem Fall kann Verdunstungskälte, die beim Verdunsten von Teilen der Flüssigkeit
entsteht, den Kontrast verstärken.
[0031] Vorzugsweise umfasst das Verfahren die Schritte eines kontinuierlichen automatischen
Erfassens eines Inhomogenitätsparameters, der eine Inhomogenität des Auftrages, also
das Ergebnis des Aufbringens, an Flüssigkeit beschreibt. Vorzugsweise umfasst das
Verfahren den Schritt eines Ausgebens eines Signals, wenn der Inhomogenitätsparameter
von einem vorgegebenen Soll-Wert um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert abweicht.
Beispielsweise ist der Inhomogenitäts-Parameter minimal, wenn die Flüssigkeit ideal
homogen aufgetragen wird. Je inhomogener der Auftrag der Flüssigkeit ist, desto größer
wird der Inhomogenitätsparameter. Selbstverständlich kann der Inhomogenitäts-Parameter
auch maximal sein, wenn eine ideal homogene Verteilung vorliegt, und sinken, wenn
der Auftrag an Kunstharz inhomogener wird. Das Erfassen des Inhomogenitätsparameters
umfasst das Aufnehmen von Bildern mittels der Infrarot-Kamera und deren Auswertung.
[0032] Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass das ausgegebene Signal von Menschen wahrnehmbar
ist. Insbesondere ist es auch möglich, dass das Signal ein elektrisches und/oder optisches
Signal ist. In diesem Fall wird das Signal vorzugweise an eine Steuervorrichtung der
Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung weitergeleitet.
[0033] Beispielsweise ist der Inhomogenitäts-Parameter eine Aufbringbereich-Temperaturdifferenz
innerhalb des Aufbringbereichs, insbesondere des Auslaufbereichs. Unter der Aufbringbereich-Temperaturdifferenz
wird die maximale Temperatur-differenz zwischen zwei Punkten oder Gruppen von Punkten
des Aufbringbereichs verstanden. Alternativ oder zusätzlich kann der Inhomogenitätsparameter
eine Temperatur-Varianz innerhalb des Aufbringbereichs und/oder eines Anteils der
Punkte außerhalb eines vorgegebenen Temperatur-Intervalls, beispielsweise um den arithmetischen
Mittelwert, beschreiben.
[0034] Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt eines automatischen
Aufnehmens des Auslaufbereichs mit der Infrarot-Kamera. Günstig ist es, wenn der Inhomogenitäts-Parameter
auch eine Auslaufbereich-Temperatur-Differenz beschreibt, die zeitliche und/oder räumliche
Temperaturdifferenzen im Auslaufbereich charakterisiert.
[0035] Das Herstellen des Substrats umfasst ein Streuen von beleimten Holzfasern zu einem
Faserkuchen, wobei die Flüssigkeit nach dem Streuen auf den Faserkuchen aufgebracht
wird und wobei der Faserkuchen nach dem Aufbringen der Flüssigkeit zu einer Holzwerkstoffplatte
verpresst wird. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Produktqualität der Holzwerkstoffplatte
erreicht.
[0036] Günstig ist es, wenn die Flüssigkeit dann zumindest 50 Gewichtsprozent, insbesondere
75 Gewichtsprozent, Wasser umfasst. Es ist vorteilhaft, wenn die Flüssigkeit ein Tensid
enthält, um die Benetzung des Substrats zu verbessern.
[0037] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Flüssigkeit 1,5 bis 4 Gewichtsprozent
an Polyol und 1 bis 7 Gewichtsprozent an anionischen Tensiden, also einem oder mehr
Tensiden. Günstig ist es, wenn die Flüssigkeit höchstens 1% an nichtionischen Tensiden
enthält.
[0038] Die Erfindung kann beispielsweise auch zum Herstellen eines Fußbodenpaneels eingesetzt
werden. Dazu umfasst das Herstellen des Substrats bevorzugt ein Streuen von beleimten
Holzfasern zu einem Faserkuchen, und ein Verpressen des Faserkuchens zur Holzwerkstoffplatte,
wobei das Aufbringen der Flüssigkeit ein Aufbringen von flüssigem Kunstharz ist und
wobei die Flüssigkeit auf eine Presshaut, insbesondere eine ungeschliffene Presshaut,
des verpressten Substrats aufgebracht wird. Es hat sich herausgestellt, dass eine
vorzugsweise danach aufgebrachte Papierlage besonders gut haftet. So entsteht eine
Holzwerkstoffplatte in Form eines Fußbodenpaneelrohlings.
[0039] Vorzugsweise ist die Flüssigkeit dann ein flüssiges Kunstharz, insbesondere ein Melaminharz,
ein Harnstoffharz oder eine Mischung aus einem Melaminharz und einem Harzstoffharz.
[0040] Es hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, zumindest 5 g flüssigen Kunstharzes
pro Quadratmeter Faserkuchen aufzubringen. Beispielsweise werden 10 bis 20 Milliliter
pro Quadratmeter Substrat aufgebracht. Vorzugsweise ist die Menge der pro Quadratmeter
Faserkuchen aufgebrachten Menge an Kunstharz kleiner als 100 g, insbesondere kleiner
als 50 g, vorzugsweise kleiner als 25 g. In diesem Fall ist eine aktive Trocknung
entbehrlich. Es ist aber auch möglich, dass mehr als 100 g pro Quadratmeter an flüssigem
Kunstharz aufgebracht werden, dann aber wird der Faserkuchen nach dem Aufbringen vorzugsweise
aktiv getrocknet.
[0041] Vorzugsweise umfasst das Verfahren die Schritte eines Aufbringens zumindest einer
Papierlage, die mit einem Kunstharz getränkt sein kann und vorzugsweise ein Dekorpapier
ist, auf eine Oberseite/eine Unterseite der Holzwerkstoffplatte, sodass eine papierbeschichtete
Holzwerkstoffplatte entsteht, und eines Verpressens des papierbeschichteten Faserkuchens,
sodass das Kunstharz aufschmilzt und sich die Papierlage mit dem Faserkuchen verbindet,
wobei das flüssige Kunstharz vor dem Aufbringen der Papierlage aufgebracht wird. Auf
diese Weise verbindet sich die Papierlage fest mit ihrer Unterlage.
[0042] Vorzugsweise umfasst das Verfahren die Schritte eines Aufbringens einer Over-lay-Papierschicht,
bei der es sich vorzugsweise um eine Schicht aus Dekorpapier handelt. Das erfolgt
vorzugsweise nach dem Aufbringen der Papierlage. Günstig ist es zudem, wenn eine Verschleißschutzschicht
auf die Papierlage oder die Overlay-Papierschicht aufgebracht wird.
[0043] Im Rahmen eines bevorzugten Verfahrens wird die Holzwerkstoffplatte geschnitten.
So kann beispielsweise ein Fußbodenpaneel entstehen. In die Holzwerkstoffplatte, insbesondere
ein Fußbodenpaneel, werden vorzugsweise Nuten und/oder Federn in den Randbereich eingebracht.
Daher ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines Fußbodenpaneels erfindungsgemäß.
[0044] Eine erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet
zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung
umfasst dazu vorzugsweise eine Inhomogenitäts-Überwachungsvorrichtung, die die Infrarot-Kamera
aufweist. Die Inhomogenitäts-Überwachungsvorrichtung ist vorzugsweise eingerichtet
zum kontinuierlichen automatischen Erfassen des Inhomogenitäts-Parameters. Günstig
ist es, wenn sie zudem ausgebildet ist zum automatischen Ausgeben eines Signals, wenn
der Inhomogenitäts-Parameter von einem Soll-Wert um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert
abweicht.
[0045] Vorzugsweise besitzt die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung eine zweite Aufbringvorrichtung,
die redundant zur ersten Aufbringvorrichtung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung,
die mit der Inhomogenitäts-Überwachungsvorrichtung verbunden ist und eingerichtet
ist zum automatischen Anschalten der zweiten Aufbringvorrichtung und Abschalten der
ersten Aufbringvorrichtung, wenn der Inhomogenitäts-Parameter vom vorgegebenen Soll-Wert
um mehr als dem vorgegebenen Schwellenwert abweicht.
[0046] Erfindungsgemäß ist also insbesondere eine Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung,
die ausgebildet ist zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte, insbesondere einer MDF-
oder HDF-Platte, mit (a) einer Substrat-Herstellvorrichtung in Form einer Faserkuchen-Herstellvorrichtung
zum Herstellen eines Substrats in Form eines Faserkuchens und (b) einer Aufbringvorrichtung
zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf einen Aufbringbereich des Faserkuchens, gekennzeichnet
durch (c) eine Infrarot-Kamera, die ausgebildet ist zum automatischen Aufnehmen zumindest
eines Teils des Aufbringbereichs, sodass eine Inhomogenität des Aufbringens erfassbar
ist. Die bevorzugten Ausgestaltungen, die oben genannt sind, beziehen sich auch auf
diese Erfindung. Diese Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung besitzt vorzugsweise
eine Presse zum Pressen des Faserkuchens zu einer Holzwerkstoffplatte.
[0047] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung der Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung
ausgebildet zum automatischen Ansteuern einer Ausschleusevorrichtung, sodass die Ausschleusevorrichtung
solche Substrate ausschleust, bei deren Herstellung der Inhomogenitäts-Parameter vom
vorgegebenen Soll-Wert um mehr als den vorgegebenen Schwellenwert abgewichen ist.
[0048] Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung ausgebildet zum automatischen
Markieren solcher Substrate, bei deren Herstellung der Inhomogenitäts-Parameter vom
vorgegebenen Soll-Wert um mehr als den vorgegebenen Schwellenwert abgewichen ist,
mit einer Markierung, die diese Tatsache kodiert. So können diese Substrate beispielsweise
für Produkte verwendet werden, an die geringere Ansprüche gestellt werden. Dieses
Markieren kann dadurch erfolgen, dass eine wahrnehmbare Markierung, beispielsweise
eine alphanumerische Kodierung, auf das Substrat aufgebracht wird. Alternativ ist
aber auch möglich, dass in der Steuervorrichtung Daten abgelegt werden, anhand derer
für jeden Abschnitt des Substrats feststellbar ist, ob der Inhomogenitäts-Parameter
vom vorgegebenen Soll-Wert um mehr als den vorgegebenen Schwellenwert abgewichen ist
oder nicht.
[0049] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt
- Figur 1
- ein Schema einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung zum Durchführen
eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte,
- Figur 2
- eine schematische Detailansicht der Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung nach
Figur 1 und
- Figur 3
- ein Bild der Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung gemäß Figur 2, das von der Infrarot-Kamera
der Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung gemäß Figur 1 aufgenommen wurde.
[0050] Figur 1 zeigt schematisch eine Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung 10, die eine
Substrat-Herstellvorrichtung 12 und eine Aufbringvorrichtung 14 zum Aufbringen einer
Flüssigkeit 16 auf ein Substrat 18 aufweist. Das Substrat 18 ist an dieser Stelle
ein Faserkuchen und wird von der Substrat-Herstellvorrichtung 12 durch Streuen von
geleimten Holzfasern auf eine Fördervorrichtung 20 hergestellt.
[0051] Die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung 10 umfasst eine Infrarot-Kamera 22,
in deren Sichtfeld 23 ein Aufbringbereich 24 liegt. Der Aufbringbereich 24 ist der
Bereich des Substrats 18, der mit Flüssigkeit 16 benetzt ist. In einer Materialflussrichtung
hinter der Aufbringvorrichtung ist eine Presse 26 angeordnet, die den Faserkuchen
18 zu einer Holzwerkstoffplatte 27 verpresst.
[0052] In Materialflussrichtung M hinter der Presse 26 kann eine Schneidevorrichtung vorhanden
sein, die die entstandene Holzwerkstoffplatte 27 schneidet und in ein Lager einschichtet.
Diese Vorrichtungen sind in Figur 1 nicht gezeigt. Auf diese Weise werden Holzwerkstoffplatten
erhalten, die eine zeitlich und räumlich konstante Qualität haben.
[0053] Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die Holzwerkstoffplatte 27 zu einem Fußbodenpaneel
29 weiter verarbeitet wird. Das entsprechende erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden
erläutert. Das Substrat 18, diesmal in Form der Holzwerkstoffplatte 27, wird dazu
von einer zweiten Aufbringvorrichtung 14.2 mit einer zweiten Flüssigkeit 16.2 in Form
eines flüssigen Kunstharzes benetzt. Dieses Aufbringen der Flüssigkeit 16.2 wird von
einer zweiten Infrarot-Kamera 22.2 erfasst.
[0054] In Materialflussrichtung M hinter der zweiten Aufbringvorrichtung 14.2 ist eine Papierauflegevorrichtung
28 angeordnet, die eine Papierschicht zumindest oben auf die Holzwerkstoffplatte 27
auflegt. Eine dahinter angeordnete zweite Presse 30, bei der es sich um eine Kurztaktpresse
handeln kann, verpresst die Papierlage mit der Holzwerkstoffplatte 27. In einer nachgeschalteten
Besäumanlage 32, die optional ist, wird ein Verbindungsprofil, beispielsweise eine
Nut und/oder eine Feder, in den Randbereich der Holzwerkstoffplatte 27 eingebracht,
sodass ein Fußbodenpanel entsteht.
[0055] Figur 2 zeigt eine detaillierte schematische Detail-Ansicht der Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung
10. Es ist zu erkennen, dass die Aufbringvorrichtung 14 einen Flüssigkeitsbehälter
34, eine Pumpe 36 zum Pumpen eines Gemisches aus der Flüssigkeit 16 und Luft und eine
Mehrzahl von Düsen 38.1, 38.2, ... , 38.8 umfasst. Die Düsen 38.i (i = 1, 2, ...)
erzeugen einen Nebel 40, der sich auf dem Substrat 18 niederschlägt und es so benetzt.
Bei der Flüssigkeit 16 handelt es sich hier um tensidhaltiges Wasser. Durchläuft das
Substrat 18 die Presse 26, so verdampft das Wasser.
[0056] Die Flüssigkeit 16 hat eine Flüssigkeits-Temperatur T
16, die sich von einer Substrat-Temperatur T
42 in einem Vorlaufbereich 42 unterscheidet, wobei der Vorlaufbereich 42 in Materialflussrichtung
M vor dem Aufbringbereich 24 liegt. Durch das Aufbringen der Flüssigkeit 16 sinkt
daher die Temperatur eines Flächenstücks des Substrats 18. Das wird von der Infrarot-Kamera
22 erfasst.
[0057] Figur 3 zeigt ein Bild B, das mit der Infrarot-Kamera 22 aufgenommen wurde. Es ist
zu erkennen, dass der Vorlaufbereich 42 wärmer ist als der Aufbringbereich 24.
[0058] Die Infrarot-Kamera 22 (vgl. Figur 2) nimmt kontinuierlich derartige Bilder B auf,
beispielsweise fünf Bilder oder mehr pro Sekunde. Innerhalb des Aufbringbereichs 24
ist ein Messbereich A festgelegt. Die Infrarot-Kamera 22 ist Teil einer Inhomogenitäts-Überwachungsvorrichtung
44, die zudem eine Auswerteeinheit 46 umfasst. Die Auswerteeinheit 46 ist ausgebildet
zum automatischen Ermitteln eines Inhomogenitäts-Parameters P, der beispielsweise
auf die im Folgenden bestimmte Art berechnet wird.
[0059] Für alle Bildpunkte des Bildes B, die im Messbereich A liegen, wird die jeweilige
Temperatur T ermittelt. Es wird dann die Durchschnittstemperatur in den extremen Quantilen
ermittelt, beispielsweise im ersten Dezil (T
1;10) und im zehnten Dezil (T
10;10). Weicht eine Temperaturdifferenz ΔT = T
1;10 - T
10;10 dieser beiden Temperaturen um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert F von beispielsweise
F = 0,5 Kelvin von einem Soll-Wert S = 0 Kelvin ab, so wird ein Warnsignal ausgegeben.
[0060] Dieses Warnsignal kann beispielsweise ein akustisches und/oder optisches Signal sein,
das einem Bediener der Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung 10 signalisiert, dass
möglicherweise eine Fehlfunktion vorliegt. Alternativ oder zusätzlich kann die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung
10 eine redundante Hilfs-Aufbringvorrichtung 48 aufweisen, die in Figur 2 gestrichelt
eingezeichnet ist. Weicht der Inhomogenitäts-Parameter P zu stark vom Soll-Wert S
ab, so stellt sich die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung 10 automatisch auf
die Hilfs-Aufbringvorrichtung 48 um, sodass die Aufbringvorrichtung 14 repariert und/oder
gereinigt werden kann.
Bezugszeichenliste
10 |
Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung |
S |
Sollwert |
T16 |
Flüssigkeits-Temperatur |
12 |
Substrat-Herstellvorrichtung |
T42 |
Substrat-Temperatur |
14 |
Aufbringvorrichtung |
|
|
16 |
Flüssigkeit |
|
|
18 |
Substrat |
|
|
|
|
|
|
20 |
Fördervorrichtung |
|
|
22 |
Infrarot-Kamera |
|
|
23 |
Sichtfeld |
|
|
24 |
Aufbringbereich |
|
|
26 |
Presse |
|
|
27 |
Holzwerkstoffplatte |
|
|
28 |
Papierauflegevorrichtung |
|
|
|
|
|
|
30 |
zweite Papierauflegevorrichtung |
|
|
32 |
Besäumanlage |
|
|
34 |
Flüssigkeitsbehälter |
|
|
36 |
Pumpe |
|
|
38 |
Düse |
|
|
|
|
|
|
40 |
Nebel |
|
|
42 |
Vorlaufbereich |
|
|
44 |
Inhomogenitäts- Überwachungsvorrichtung |
|
|
46 |
Auswerteeinheit |
|
|
48 |
Hilfs-Aufbringvorrichtung |
|
|
|
|
|
|
A |
Messbereich |
|
|
B |
Bild |
|
|
F |
Schwellenwert |
|
|
M |
Materialflussrichtung |
|
|
P |
Inhomogenitäts-Parameter |
|
|
1. Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffplatten, mit den Schritten:
(a) Herstellen eines Substrats (18) wobei das Herstellen des Substrats (18)
(i) ein Streuen von beleimten Holzfasern zu einem Faserkuchen,
(ii) ein Verpressen des Faserkuchens zu einer Holzwerkstoffplatte umfasst, und
(b) Aufbringen einer Flüssigkeit (16) auf einen Aufbringbereich (24) des Substrats
(18) mittels einer Aufbringvorrichtung (14),
gekennzeichnet durch den Schritt:
(c) Überwachen des Aufbringens mittels einer Infrarot-Kamera (22), sodass eine Inhomogenität
des Aufbringens erfassbar ist, anhand einer Änderung der durch das Aufbringen der
Flüssigkeit bewirkten Temperaturänderung im Aufbringbereich (24),
(d) wobei das Aufbringen der Flüssigkeit ein Aufbringen von flüssigem Kunstharz auf
eine Presshaut der Holzwerkstoffplatte ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Aufbringen der Flüssigkeit (16) die Temperatur eines Flächenstücks des
Substrats (18) sinkt.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit auf die ungeschliffene Presshaut aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Substrat (18) in einer Materialflussrichtung (M) vor der Aufbringvorrichtung
(24) eine Substrat-Temperatur (T42) hat und
- die Flüssigkeit (16) beim Aufbringen eine Flüssigkeits-Temperatur (T16) hat, die sich um zumindest 1 Kelvin von der Substrat-Temperatur (T42) unterscheidet.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- kontinuierliches automatisches Erfassen eines Inhomogenitäts-Parameters (P), der
eine Inhomogenität des Auftrags an Flüssigkeit (16) beschreibt, und
- Ausgeben eines Signals, wenn der Inhomogenitäts-Parameter (P) von einem vorgegebenen
Soll-Wert (18) um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert (F) abweicht oder Anzeigen
des Inhomogenitäts-Parameters (P).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhomogenitäts-Parameter (P) eine Aufbringbereich-Temperaturdifferenz innerhalb
des Aufbringbereichs (24) beschreibt.
7. Verfahren nach Anspruche 5, gekennzeichnet durch den Schritt:
automatisches Aufnehmen eines Auslaufbereichs hinter dem Aufbringbereich (24) mit
der Infrarot-Kamera (22), wobei der Inhomogenitäts-Parameter (P) eine Inhomogenität
der Temperatur im Auslaufbereich beschreibt.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit ein Melaminharz ist und/oder ein Harnstoffharz enthält.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- Aufbringen zumindest einer mit einem Kunstharz getränkten Papierlage, vorzugsweise
Dekorpapier, auf eine Oberseite und/oder eine Unterseite der Holzwerkstoffplatte (27),
sodass eine papierbeschichtete Holzwerkstoffplatte (27) entsteht, und
- Verpressen der papierbeschichteten Holzwerkstoffplatte (27), sodass das Kunstharz
aufschmilzt und sich die Papierlage mit der Holzwerkstoffplatte (27) verbindet,
- wobei die Flüssigkeit (16) in Form des flüssigen Kunstharzes vor dem Aufbringen
der Papierlage aufgebracht wird.
10. Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung (10), die ausgebildet ist zum Herstellen
einer Holzwerkstoffplatte (27) mit:
(a) einer Substrat-Herstellvorrichtung (12) zum Herstellen eines Substrats (18) durch
Verpressen eines Faserkuchens und
(b) einer Aufbringvorrichtung (14.2) zum Aufbringen einer Flüssigkeit (16) auf einen
Aufbringbereich (24) des Substrats (18),
gekennzeichnet durch
(c) eine Infrarot-Kamera (22), die ausgebildet ist zum automatischen Aufnehmen zumindest
eines Teils des Aufbringbereichs (24), sodass eine Inhomogenität des Aufbringens erfassbar
ist,
(d) wobei die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung (10) ausgebildet ist zum Durchführen
eines Verfahrens nach Anspruch 1.
11. Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung (10) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Aufbringvorrichtung (14.2) ausgebildet ist zum Aufbringen der Flüssigkeit (16)
mit einer Temperatur, die sich um zumindest 1 Kelvin von einer Substrat-Temperatur
(T42) unterscheidet, die das Substrat (18) vor dem Aufbringen hat,
- wobei die Flüssigkeit ein flüssiges Kunstharz ist.
12. Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung (10) nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Infrarot-Kamera (22) Teil einer Inhomogenitäts-Überwachungsvorrichtung (44) ist,
die eingerichtet ist zum
- kontinuierlichen automatischen Erfassen eines Inhomogenitäts-Parameters (P), der
eine Inhomogenität des Auftrags an Kunstharz beschreibt, und
- automatischen Ausgeben eines Signals, wenn der Inhomogenitäts-Parameters (P) von
einem Soll-Wert (S) um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert (F) abweicht.
1. A method for producing an engineered wood board with the steps:
(a) production of a substrate (18) wherein producing of the substrate comprises
(i) scattering of wood fibres coated in an adhesive so that a fibre mat is obtained,
(ii) pressing of the fibre mat to form an engineered wood board, and
(b) application of a fluid (16) onto an application area (24) of the substrate (18)
by means of an applicator (14),
characterised by the step:
(c) monitoring of the application by means of an infra-red camera (22) such that an
inhomogeneity of the application can be recorded, by means of monitoring a change
of the temperature change caused by the application of the fluid in the application
area (24)
(d) wherein the application of the fluid is an application of fluid synthetic resin
onto a moulding skin of the wood board.
2. The method according to claim 1, characterised by that fact that the application of the fluid (16) effects a reduction in the temperature
of a surface piece of the substrate (18).
3. The method according to one of the above claims, characterised by the fact that the fluid is applied to the unpolished moulding skin.
4. The method according to one of the above claims,
characterised by the fact that
- the substrate (18) has a substrate temperature (T42) in a material flow direction (M) in front of the applicator (24) and
- the fluid (16) has a fluid temperature (T16) during application that differs from the substrate temperature (T42) by at least 1 Kelvin.
5. The method according to one of the above claims,
characterised by the steps:
- continuous automatic recording of an inhomogeneity parameter (P) that describes
an inhomogeneity in the application of fluid (16), and
- emission of a signal if the inhomogeneity parameter (P) deviates from a predetermined
nominal value (18) by more than a predetermined threshold value (F), or indication
of the inhomogeneity parameter (P).
6. The method according to claim 5, characterised by the fact that the inhomogeneity parameter (P) describes an application area temperature
difference within the application area (24).
7. The method according to claim 5, characterised by the step: automatic monitoring of a discharge area behind the application area (24)
using the infra-red camera (22), where the inhomogeneity parameter (P) describes an
inhomogeneity of the temperature in the discharge area.
8. The method according to one of the above claims, characterised by the fact that the fluid is a melamine resin and/or contains a urea resin.
9. The method according to one of the above claims,
characterised by the steps:
- application of at least one paper layer, preferably a decorative paper layer, impregnated
with a synthetic resin on an upper side and/or a lower side of the engineered wood
board (27), resulting in a paper-coated engineered wood board (27), and
- pressing of the paper-coated engineered wood board (27) such that the synthetic
resin fuses and the paper layer bonds with the engineered wood board (27),
- where the fluid (16) is applied in the form of the fluid synthetic resin prior to
the application of the paper layer.
10. An engineered wood board production installation (10) that is designed for producing
an engineered wood board (27) with:
(a) a substrate production installation (12) for producing a substrate (18) by pressing
a fibre cake and
(b) an applicator (14.2) for applying a fluid (16) to an application area (24) of
the substrate (18),
characterised by
(c) an infra-red camera (22) that is designed for the automatic recording of at least
one part of the application area (24) such that an inhomogeneity of the application
can be recorded,
(d) wherein the engineered wood board production installation (10) is designed to
conduct a method according to claim 1.
11. The engineered wood board production installation (10) according to claim 0,
characterised by the fact that
- the applicator (14.2) is designed to apply the fluid (16) at a temperature that
differs from a substrate temperature (T42), which the substrate (18) exhibits prior to the application, by at least 1 Kelvin,
- wherein the fluid is a fluid synthetic resin.
12. The engineered wood board production installation (10) according to claim 10 or 11,
characterised by the fact that
the infra-red camera (22) is part of an inhomogeneity monitoring device (44), which
is configured for
- the continuous automatic recording of an inhomogeneity parameter (P) that describes
an inhomogeneity in the application of synthetic resin, and
- the automatic emission of a signal if the inhomogeneity parameter (P) deviates from
a nominal value (S) by more than a predetermined threshold value (F).
1. Procédé de fabrication de panneaux à base de bois, comprenant les étapes consistant
à :
(a) réaliser un substrat (18), la réalisation du substrat (18) comprenant les étapes
consistant à :
(i) disperser des fibres de bois encollées pour donner un gâteau de fibres,
(ii) presser le gâteau de fibres pour donner un panneau à base de bois, et
(b) appliquer un liquide (16) sur une zone d'application (24) du substrat (18) au
moyen d'un dispositif d'application (14),
caractérisé par l'étape consistant à :
(c) surveiller l'application au moyen d'une caméra infrarouge (22), de manière à pouvoir
détecter une inhomogénéité de l'application en se basant sur une modification du changement
de température causé par l'application du liquide, dans la zone d'application (24),
(d) l'application du liquide étant une application de résine synthétique liquide sur
une peau de pressage du panneau à base de bois.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
par application du liquide (16), la température d'une partie de surface du substrat
(18) baisse.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le liquide est appliqué sur la peau de pressage non poncée.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
- le substrat (18) présente une température de substrat (T42) dans une direction de flux de matière (M) avant le dispositif d'application (24),
et
- lors de l'application, le liquide (16) présente une température de liquide (T16) qui diffère d'au moins 1 Kelvin de la température de substrat (T42).
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé par les étapes consistant à :
- détecter automatiquement et en continu un paramètre d'inhomogénéité (P) qui décrit
une inhomogénéité de l'application de liquide (16), et
- émettre un signal si le paramètre d'inhomogénéité (P) s'écarte d'une valeur de consigne
prédéterminée (18) de plus d'une valeur seuil prédéterminée (F), ou afficher le paramètre
d'inhomogénéité (P).
6. Procédé selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
le paramètre d'inhomogénéité (P) décrit une différence de température à l'intérieur
de la zone d'application (24).
7. Procédé selon la revendication 5,
caractérisé par l'étape consistant à :
enregistrer automatiquement une zone de sortie derrière la zone d'application (24)
à l'aide de la caméra infrarouge (22), le paramètre d'inhomogénéité (P) décrivant
une inhomogénéité de la température dans la zone de sortie.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le liquide est une résine de mélamine et/ou contient une résine d'urée.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé par les étapes consistant à :
- appliquer au moins une couche de papier imprégnée d'une résine synthétique, de préférence
un papier décor, sur une face supérieure et/ou une face inférieure du panneau à base
de bois (27), de manière à obtenir un panneau à base de bois (27) revêtu de papier,
et
- presser le panneau à base de bois (27) revêtu de papier, de manière à faire fondre
la résine synthétique et à faire lier la couche de papier avec le panneau à base de
bois (27),
- le liquide (16) étant appliqué sous la forme de la résine synthétique liquide avant
l'application de la couche de papier.
10. Dispositif (10) de fabrication de panneaux à base de bois, réalisé pour fabriquer
un panneau à base de bois (27), comportant
(a) un dispositif (12) de fabrication de substrat pour fabriquer un substrat (18)
par pressage d'un gâteau de fibres, et
(b) un dispositif d'application (14.2) pour appliquer un liquide (16) sur une zone
d'application (24) du substrat (18),
caractérisé par
(c) une caméra infrarouge (22) qui est réalisée pour enregistrer automatiquement au
moins une partie de la zone d'application (24), de manière à pouvoir détecter une
inhomogénéité de l'application,
(d) le dispositif (10) de fabrication de panneaux à base de bois étant réalisé pour
mettre en oeuvre un procédé selon la revendication 1.
11. Dispositif (10) de fabrication de panneaux à base de bois selon la revendication 10,
caractérisé en ce que
- le dispositif d'application (14.2) est réalisé pour appliquer le liquide (16) à
une température qui diffère d'au moins 1 Kelvin d'une température de substrat (T42) que présente le substrat (18) avant l'application,
- le liquide étant une résine synthétique liquide.
12. Dispositif (10) de fabrication de panneaux à base de bois selon la revendication 10
ou 11,
caractérisé en ce que
la caméra infrarouge (22) fait partie d'un dispositif de surveillance d'inhomogénéité
(44) qui est conçu pour
- détecter automatiquement et en continu un paramètre d'inhomogénéité (P) qui décrit
une inhomogénéité de l'application de résine synthétique, et
- émettre automatiquement un signal si le paramètre d'inhomogénéité (P) s'écarte d'une
valeur de consigne (S) de plus d'une valeur seuil prédéterminée (F).