[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streuen von Streugut, insbesondere von Holzspänen
oder Holzfasern, auf einen Streubandförderer unter Bildung von Streugutmatten, im
Zuge einer Werkstoffplattenherstellung, wobei ein erstes Streugut aus wenigstens einem
ersten Bunker mit einer Dosiereinheit in eine oberhalb des Streubandförderers angeordnete
erste Streuvorrichtung geleitet wird, und wobei eine erste Streugutschicht aus der
ersten Streuvorrichtung auf den Streubandförderer gestreut wird und wobei ein zweites
Streugut, das sich vom ersten Streugut physikalisch oder chemisch unterscheidet, aus
wenigstens einem zweiten Bunker mit einer Dosiereinheit in eine oberhalb des Streubandförderers
angeordnete zweite Streuvorrichtung geleitet wird eine zweite Streugutschicht aus
wenigstens der zweiten Streuvorrichtung auf den Streubandförderer auf die erste Streugutschicht
zu einer Streugutmatte gestreut wird.
[0002] Die Erfindung betrifft ferner eine Streuanlage zum Streuen von Streugut, insbesondere
von Holzspänen oder Holzfasern, auf einen Streubandförderer unter Bildung einer Streugutmatte,
im Zuge einer Werkstoffplattenherstellung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens,
wobei ein erstes Streugut aus wenigstens einem ersten Bunker mit einer Dosiereinheit
in wenigstens eine oberhalb des Streubandförderers angeordnete erste Streuvorrichtung
leitbar ist, und wobei eine erste Streugutschicht aus der ersten Streuvorrichtung
auf den Streubandförderer zu einer Streugutmatte streubar ist, und wobei ein zweites
Streugut, das sich vom ersten Streugut physikalisch oder chemisch unterscheidet, aus
wenigstens einem zweiten Bunker mit einer Dosiereinheit in wenigstens eine oberhalb
des Streubandförderers angeordnete zweite Streuvorrichtung leitbar ist, und wobei
zumindest eine zweite Streugutschicht aus der zweiten Streuvorrichtung auf den Streubandförderer
auf die erste Streugutschicht zu einer Streugutmatte streubar ist.
[0003] Es sind zahlreiche unterschiedliche Streuanlagen zur Herstellung von Werkstoffplatten,
insbesondere zumindest teilweise aus Holzspänen oder Holzfasern bestehend, bekannt.
Diese Streuanlagen können einen oder vorzugsweise mehrere Streuvorrichtungen besitzen,
aus denen Lagen (im Folgenden Schichten genannt) von Streugut auf einen Streubandförderer,
in der Regel ein Förderband, gestreut werden. Die entstandenen sogenannten Streugutmatten
werden anschließend unter Druck und Wärmezufuhr zu Werkstoffplatten verpresst. Durch
das Hintereinanderschalten von mehreren Streuvorrichtungen können Werkstoffplatten
mit mehreren unterschiedlichen Schichten erzeugt werden. So nutzt man beispielsweise
für die Deckschichten einer Werkstoffplatte oft Streugut, das sich von dem einer Mittelschicht
in Größe oder Beleimungsanteil oder Material unterscheidet.
[0004] Als Streuvorrichtung werden hier sogenannte Streuköpfe, mit oder ohne Ausrichtungswalzen
für Späne oder Fasern, sowie Windstreueinrichtungen verstanden. Beispiele für derartige
Streuvorrichtungen zeigen die
DE 20 2016 102 898 U1 und die
DE 10 2015 112 013 A1.
[0005] Gleichgültig, ob nur eine Schicht aus einer Streuvorrichtung oder viele Schichten
aus mehreren Lagen übereinander gestreut werden, ist angestrebt, das Höhenprofil über
die Breite der gestreuten Schicht möglichst gleichmäßig zu halten. Das ist wichtig
bei der Inbetriebnahme, um ein derart gradliniges Höhenprofil zu erhalten, dass die
später gepresste Platte möglichst wenig Dichteschwankungen aufweist. Aber auch im
späteren Betrieb kommt bei Turbulenzen in der Streuung und Verklebungen des beleimten
Streuguts an Wänden häufig zu Unregelmäßigkeiten im Höhenquerprofil, die erst viel
zu spät erkannt werden.
[0006] Aus der
EP 4 082 764 A1 ist es bekannt, über eine Wegmesseinrichtung am Ende einer Streustation ein Höhenprofil
der gestreuten Streugutmatte aufzunehmen und ggf. mittels Stellgliedern die vorangegangene
Streuung so zu beeinflussen, dass das das Höhenprofil sich vergleichmäßigt. Dazu sind
bereits beispielsweise Streukopfschieber in einer oder mehreren Streuköpfen genannt.
In einem solchen Verfahren ist es aber nicht möglich, gezielt jede gestreute Schicht
zu beeinflussen. Lediglich das Endergebnis des Höhenprofils lässt sich korrigieren.
Da nicht erfasst wird, wie die Profile der einzelnen Schichten aussehen, ist auch
eine Prognose für die Dichteverteilung der dort genannten Spanplatte nicht möglich.
[0007] In der
DE 10 2005 020 297 A1 ist bereits eine radiometrische Messmethode beschrieben, mit der direkt die Dichte
einer Werkstoffplatte ermittelt wird. In dieser Schrift wird aber nur auf das fertiggestellte,
gepresste Plattenmaterial eingegangen, das mit einem Strahlendetektor gescannt wird.
Eine Streugutmatte, geschweige denn deren einzelne Schichten, werden nicht untersucht.
[0008] Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, die Dichteverteilung des Streuguts in einer
Streugutmatte hinsichtlich ihrer Gleichmäßigkeit zu verbessern und Fehler frühzeitig
und ggf. ausregelbar zu erkennen.
[0009] Der Begriff Werkstoffplatten meint insbesondere Spanplatten aus Holzspänen. Grundsätzlich
werden mit der Erfindung aber auch Faserplatten aus Holzfasern oder Einjahrespflanzen
und teilweise auch künstlichen Produkten umfasst. Die auf den Streubandförderer aufgestreuten
Streugutmatten werden z. B. in einer Presse, beispielsweise einer kontinuierlich arbeitenden
Presse oder auch einer Taktpresse, unter Anwendung von Druck und Wärme zu Holzwerkstoffplatten
verpresst. Die Qualität der hergestellten Holzwerkstoffplatten hängt dabei maßgeblich
von der Qualität bzw. den Eigenschaften der mithilfe der Streustation, die mehrere
Streuvorrichtungen umfasst, erzeugten Streugutmatten ab. Bei dem Streugut handelt
es sich in der Regel um beleimtes Streugut, z. B. beleimte Späne oder Fasern, die
aus einem Streugutbunker bzw. Dosierbunker den Streuvorrichtungen zugeführt werden.
[0010] Die Streustation sollte mehrere Streuvorrichtungen bzw. Streuköpfe aufweisen, insbesondere
wenn mehrschichtige Streugutmatten aus zwei Deckschichten (beispielsweise aus feinem
Material) und einer oder mehrerer Mittelschicht(en) (beispielsweise aus grobem Material)
erzeugt werden sollen. Die einzelnen Schichten sind demnach aus unterschiedlichem
Streugut gebildet, wobei der Unterschied nicht nur durch die Größe des Streuguts,
sondern beispielsweise auch durch das Material oder die zugefügte Leimmenge gegeben
sein kann. Die einzelnen Streuvorrichtungen sind dann entlang der Förderrichtung oberhalb
des Streubandförderers hintereinander angeordnet, so dass zunächst eine erste Deckschicht
auf den Streubandförderer aufgestreut wird, anschließend die Mittelschicht(en) auf
die erste Deckschicht und dann wiederum die zweite Deckschicht auf die Mittelschicht.
Die erfindungsgemäße Streuanlage dient besonders der Erzeugung von Schichten mit einem
guten Streuprofil über die Breite, d. h. einem Streuprofil, dass sich zu einem gleichmäßigen
Dichteprofil über die Breite verpressen lässt.
[0011] So wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs
1 und insbesondere dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt
- in Förderrichtung hinter einer ersten Streuvorrichtung eine Profilmessung mittels
einer radio- oder photometrischen Messung über die Breite hinweg einer ersten Streugutschicht
vorgenommen wird,
- in Förderrichtung hinter einer zweiten Streuvorrichtung eine Profilmessung mittels
einer radio- und/oder photometrischen Messung über die Breite hinweg einer zweiten
Streugutschicht vorgenommen wird;
- die ermittelten Profilmesswerte einer Auswerte- und Steuereinrichtung zugeleitet werden
und
- mit diesen ermittelten Profilmesswerten die Streumenge über die Breite der ersten
oder zweiten Streugutschicht mit mindestens einem ersten Stellglied zumindest teilweise
so eingestellt wird, dass die Profilmesswerte einem Dichtesollprofil angepasst werden.
[0012] Unter dem Begriff Profilmessung soll im Folgenden die Messung des Höhenprofils (vorzugsweise
photometrisch) oder des Dichteprofils (vorzugsweise radiometrisch) an einer gestreuten
Schicht zu verstehen sein. Man veranlasst demnach beispielsweise bereits nach Aufstreuen
der ersten Schicht der Streugutmatte eine Messung, die Aufschluss darüber gibt, wie
allein die Dichteverteilung der ersten Schicht der Streugutmatte allein sich ergeben
würde und vergleicht diese Messung mit derjenigen hinter der Streuung einer zweiten
Schicht. Die erste Schicht ist in der Regel eine zu den Mittelschichten relativ dünne
Deckschicht. Aber selbst bei einer solchen Deckschicht, wird ein Dichteverteilungsfehler
weitgehend ausgeschlossen. Dadurch kann es nicht zu Summierungen von Fehlern mit der
zweiten Schicht kommen. Ergeben die Profilmesswerte der ersten Schicht bereits eine
fehlende Gleichmäßigkeit über die Breite der Streugutmatte, so ist bereits bei der
ersten Schicht eine Korrektur hin zu einem Dichtesollprofil mit Hilfe von einem ersten
Stellglied möglich, welches von der Auswerte- und Steuereinrichtung so angesteuert
wird, dass das Profil sich vergleichmäßigt. Mögliche einsetzbare Stellglieder werden
im weiteren Verlauf mit der Beschreibung von Unteransprüchen erläutert.
[0013] In diesem Fall, gäbe es also keine Summierung von Profilfehlern mit dem Profil der
zweiten Schicht, aber ein großer Vorteil ergibt sich, wenn auch hinsichtlich der zweiten
Schicht dafür gesorgt wird, dass in einem zweiten Schritt auch in Förderrichtung hinter
der zweiten Streuvorrichtung eine Profilmessung mittels einer radio- und/oder photometrischen
Messung über die Breite hinweg der zweiten Streugutschicht vorgenommen wird, die ermittelten
Profilmesswerte einer Steuereinrichtung zugeleitet werden und mit diesen ermittelten
Profilmesswerten die Streumenge über die Breite der zweiten Streugutschicht mit mindestens
einem zweiten Stellglied zumindest teilweise so eingestellt wird, dass die Profilmesswerte
einem Dichtesollprofil angepasst werden.
[0014] Mit einem zweiten Regelkreis kann dadurch die Streuung auch einer zweiten Schicht
hinsichtlich der einem gleichbleibenden Höhenprofil beeinflusst werden und unter Berücksichtigung
der unterschiedlichen Streumengen und Streugewichte die Dichte der späteren Werkstoffplatte
besser prognostiziert werden.
[0015] Mit Vorteil ist vorgesehen auch bei weiteren, mindestens aber drei Streuvorrichtungen
eine Profilmessung vorzunehmen. Im günstigsten Fall befindet sich sogar hinter alle
Streuvorrichtungen eine Profilmesseinrichtung. Die Möglichkeit mittels Stellgliedern,
die den einzelnen Streuvorrichtungen zugeordnet werden können, Einfluss in Richtung
des gewünschten Höhen- bzw. Dichteprofils nehmen zu können, steigt dadurch noch einmal
immens.
[0016] Wird das Verfahren der photometrischen Messung gewählt, kann hier bevorzugt eine
elektrooptische Entfernungsmessung eingesetzt werden. Dabei können Laser- oder Infrarotlicht
zum Einsatz kommen. Den reflektierten Lichtstrahl muss ein entsprechender Laser- oder
Infrarotsensor aufnehmen. Besonders gut eignet sich das Vorgehen über eine Lasertriangulation.
[0017] Ein solches Verfahren ist nicht mit hohen Strahlungsauflagen verbunden wie beispielsweise
die radiometrische alternative Messung. Zugleich erlaubt die Geschwindigkeit der Messung
aber trotzdem eine hohe Auflösung. In jeder Streugutschicht kann eine Messung der
Topografie über die Breite erfolgen und somit ein Profil der Dicke bzw. einer zu prognostizierenden
Dichte ermittelt werden.
[0018] Alternativ kann es aber auch sinnvoll sein, eine radiometrische Messung mittels Gamma-
oder Röntgenstahlen vorzunehmen, weil man dann unter Inkaufnahme des Sicherheitsaufwandes
direkt das Dichteprofil ermitteln kann.
[0019] Es ist bevorzugt, wenn das hinter der ersten Streuvorrichtung ermittelte erste Messprofil
und das hinter der zweiten Streuvorrichtung ermittelte zweite Messprofil der Steuereinrichtung
zugeführt werden und die Steuereinrichtung das erste Messprofil mit einem ersten Sollprofil
abgleicht und auf wenigstens ein Stellglied der ersten Streuvorrichtung derart Einfluss
nimmt, dass Abweichungen des ersten Messprofils bei Betrachtung des zweiten Messprofils
wenigstens teilweise ausgeglichen sind.
[0020] Alternativ ist es bevorzugt, wenn das hinter der ersten Streuvorrichtung ermittelte
erste Messprofil und das hinter der zweiten Streuvorrichtung ermittelte zweite Messprofil
der Steuereinrichtung zugeführt werden und die Steuereinrichtung das erste Messprofil
mit einem ersten Sollprofil abgleicht und auf wenigstens ein Stellglied der zweiten
Streuvorrichtung derart Einfluss nimmt, dass Abweichungen des ersten Messprofils bei
Betrachtung des zweiten Messprofils wenigstens teilweise ausgeglichen sind.
[0021] Man hat durch den Einsatz von mindestens zwei Messprofilermittlungen also zwei wirkungsvolle
Vorgehensweisen, indem das erste und das zweite Messprofil vergleichend, Stellglieder
entweder in der ersten oder der zweiten Streuvorrichtung derart verstellt, dass man
ein optimiertes zweites Messprofil erhält. Bei starken Abweichungen über die Breite
im zweiten Messprofil können selbstverständlich auch bei beiden Streuvorrichtungen
Einstellungen von Stellgliedern vorgenommen werden.
[0022] Dieses Verfahren lässt sich auf beliebig viele Streuvorrichtungen mit immer besser
werdenden Ergebnissen ausweiten, wenn hinter jeder Streuvorrichtung eine Profilmessung
vorgenommen wird.
[0023] Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die Profilmesswerte zumindest in der einen
ersten Streugutschicht über die Breite maximal um ± 5% variieren. Dies wird mit der
Profilmessung nach der Streuvorrichtung erkannt. Nur wenn die Abweichungen größer
sind, sollte quasi rückwirkend auf die Stellglieder der ersten Streuvorrichtung eingewirkt
werden. Sind die Abweichungen kleiner sollte die Steuervorrichtung so eingesetzt werden,
dass sie mit der Verstellung der Stellglieder der zweiten und ggf. weiteren Streuvorrichtung
das Profil ausgeglichener machen.
[0024] In besonders bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass die Streugutmatte aus einer oberen
und einer unteren Deckschicht und wenigstens einer Mittelschicht mit mindestens drei
Streuvorrichtungen gestreut wird.
[0025] So sind die Deckschichten mit anderem Streugut streubar als dem in der mittleren
Lage oder den mittleren Schichten verwendeten. Vielfach werden die Deckschichten beispielsweise
mit feinerem Material bestreut, um eine Beschichtung zu erleichtern, oder es werden
besonders lange Späne verwendet, um eine größere Biegefestigkeit der späteren Werkstoffplatte
zu erzielen.
[0026] So ist es bevorzugt, wenn bei Produktionsänderung auf eine neue Werkstoffplattenstärke
eine geänderte Höhe nur der wenigstens einen Mittelschicht gestreut wird.
[0027] Dadurch werden die Sollwerte der Profilmessung von den Deckschichten nicht verändert
und können in der Steuerung beibehalten werden. Die Profilmessung der nun dickenveränderten
Mittelschicht(en) kann einfach mit neuen Werten in die Steuerung eingebunden werden.
[0028] Insbesondere, wenn das sich ergebende Profil der Profilmessung hinter der letzten
Streuvorrichtung ausreichend geradlinig ist, wird ein kontinuierliche Pressung eines
Streugutmattenstranges in einer kontinuierlichen Bandpresse in effektiver Weise ermöglicht.
[0029] Es kann demnach in einem kontinuierlichen Prozess eine Werkstoffplatte mit gleichmäßiger
Dichte über die Breite und Länge erzeugt werden, die in rechteckige Teilplatten gewünschter
Größe zersägt werden kann. Spätere Schleifprozesse werden mit einem solchen aus mehreren
Messprofilen hervorgegangenen gleichmäßigem Dichteprofil weitgehend umgangen.
[0030] Ein solches Dichteprofil bzw. eine Dichteverteilung über Länge und Breite einer fertiggestellten
Werkstoffplatte kann dadurch, dass nach jeder Schichtstreuung einer Streuvorrichtung
eine Profilmessung der Höhe vorgenommen wird, in deutlich sicherer Weise prognostiziert
werden als bisher, was der Erfindung einen deutlichen Mehrwert gibt.
[0031] Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich Streuanlage zum Streuen von Streugut,
insbesondere nach den Verfahrensansprüchen, mit den Merkmalen gemäß Anspruch 14 gelöst
und insbesondere dadurch, dass in Förderrichtung hinter einer ersten Streuvorrichtung
und hinter einer zweiten Streuvorrichtung eine Profilmesseinrichtung mit einer radio-
oder photometrischen Messmethode über die Breite hinweg vorgesehen ist, die einen
über die Breite hinwegreichende Strahlenbeaufschlagung ermöglicht und wenigstens ein
Sensor oberhalb und/oder unterhalb der Streugutmatte angeordnet ist, die die Licht-,
Röntgen- oder Gammastrahlung kontinuierlich erfassbar ist.
[0032] Die Erfinder haben erkannt, dass man mit einer Profilmesseinrichtung zur Ermittlung
eines Höhen- oder Dichteprofils sowohl hinter einer ersten als auch hinter einer zweiten
Streuvorrichtung auf dem Streubandförderer eine deutlich höhere Genauigkeit in der
Dichteverteilung der Werkstoffplatte erreichen kann.
[0033] Wie bereits beschrieben, ist eine radio- oder photometrische Messung, insbesondere
eine Lasertriangulation ein geeignetes Verfahren, um Profilmesswerte zu ermitteln.
Bei der Lasertriangulation ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Lichtstrahl in Form
eines Laserstrahls unter einem Winkel zwischen 20 und 70° zur Oberfläche der Streugutschicht
auf die Streugutschicht auftrifft, dort reflektiert wird und mit einem geeigneten
Lichtsensor aufgefangen wird, der sehr präzise den Abstand aufnimmt, so dass ein Höhenmessprofil
über die Breite der Streugutschicht erstellt werden kann.
[0034] Bevorzugt besitzt die Streuanlage zur Erzeugung mehrerer Schichten mehr als zwei
Streuvorrichtungen und es ist jeweils eine Profilmesseinrichtung hinter mehr als zwei
Streuvorrichtungen vorgesehen.
[0035] Mit Vorteil ist dafür gesorgt, dass eine Auswerteeinheit und Steuervorrichtung vorgesehen
ist, durch die aus den Profilmessungen das Höhenprofil über die Breite der Streugutschicht
ermittelbar ist und Anpassungsbefehle an mindestens ein Stellglied der ersten oder
zweiten oder einer weiteren Streuvorrichtung weitergebbar sind.
[0036] Dadurch entstehen vielfältige Möglichkeiten, das ermittelte Höhenprofil zu korrigieren,
und zwar in dem Sinne, dass man nach einem Pressvorgang eine möglichst gleichförmige
Dichteverteilung in der erzeugten Werkstoffplatte erhält.
[0037] Die Streuvorrichtungen können unterschiedliche Stellglieder aufweisen. In dieser
Anmeldung seien drei wesentliche Stellglieder aufgeführt, was aber weitere Alternativen
nicht von der Erfindung ausschließen soll. So ist es vorteilhaft, wenn es sich bei
dem Stellglied a) um eine Verteileinrichtung über die Breite bei der Bunkerbeschickung,
b) um eine Verteileinrichtung über die Breite in der Streuvorrichtung und/oder c)
um eine auf die Streugutschicht wirkende Materialabtrageinrichtung handelt.
[0038] Alle diese Stellglieder erlauben, die Streuung über die Breite der Streugutmatte
zu variieren und einzustellen. So können dünneren Bereichen der Streugutmatte mehr
und dickeren Bereichen der Streugutmatte weniger Streugut zugeführt werden.
[0039] Bei einer besonders bevorzugten Variante der Stellglieder innerhalb der Streuvorrichtung
handelt es sich bei der Verteileinrichtung um eine zonengesteuerte Ausschleusungsvorrichtung
handelt. Hier kann innerhalb der Streuvorrichtung zonenweise ein mehr oder weniger
großer Teil des Streuguts über die Breite beispielsweise über mehrere Klappen aus
dem Streuvorrichtung herausgelenkt und zur Wiederverwertung abgeführt werden. Dadurch
werden zu viel bestreute Bereiche der Streugutmatte weniger mit neuem Streugut versehen,
was der Vergleichmäßigung über die Breite dient.
[0040] Nicht zuletzt ist es vorteilhaft, wenn eine Visualisierungseinrichtung für die Profilmesswerte
und/oder eine prognostizierte Dichteverteilung vorhanden ist.
[0041] Hier kann der Betreiber der Anlage stets überprüfen, wie seine Werkstoffplatte hinsichtlich
der Dicken- oder Dichteverteilung aussehen wird. Je nachdem, wie weit die Streuregelung
automatisiert ist, kann er in Notfällen eingreifen und Stellglieder manuell einstellen.
Diese Möglichkeit ist insbesondere bei Verklebungen des Streuguts an Wänden der Streuvorrichtung
einsetzbar.
[0042] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich von Ausführungsbeispielen
darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematisierte Streuanlage in der Seitenansicht,
Fig. 2 eine schematisierte Streuvorrichtung,
Fig. 3a und 3b eine Ausschleusungsvorrichtung innerhalb einer Streuvorrichtung im
Längs- und Querschnitt (2. Beispiel für Stellglied),
Fig. 4 eine sektionale Abtragungsvorrichtung auf dem Streubandförderer (3.
Beispiel für Stellglied),
Fig. 5 eine teilweise vergrößerte Darstellung von Fig. 1 mit Verteileinrichtung über
die Breite bei der Bunkerbeschickung (1. Beispiel für Stellglied),
Fig. 6 eine schematische Profilmesseinrichtung
[0043] Fig. 1 zeigt eine Streuanlage in einer schematischen Seitenansicht. Unterhalb eines
nicht dargestellten Streumaterialzuführsystems befinden sich verschiedene Bunker 3a,
3b, 3c, 3d, die Streugut 4a, 4b, 4c, 4d aufnehmen und speichern können. Die unterschiedlichen
Kleinbuchstaben hinter dem Bezugszeichen sollen andeuten, dass das Streugut 4 in allen
Bunkern 3 unterschiedlich sein kann. Beispielsweise können sich Späne unterschiedlicher
Länge in den Bunkern befinden oder es werden in einem Bunker beispielsweise Pflanzenfasern
oder Kunststoffe gelagert. Das Streugut 4a, 4b, 4c, 4d wird über Dosiereinheiten 13
in eine Streuvorrichtung 2a, 2b, 2c, 2d geleitet. Auch hier und im weiteren Verlauf
bei den Streugutschichten 6 kennzeichnen die nachgestellten Kleinbuchstaben die Möglichkeit
von Unterschieden. Die Erfindung ist verständlicherweise nicht auf vier Bunker und
Streuvorrichtungen wie in diesem Ausführungsbeispiel beschränkt. Es müssen zur Realisierung
der Erfindung allerdings mindestens zwei Streuvorrichtungen vorhanden sein.
[0044] Die Streuung erfolgt von dort je nach Bedarf in einer oder mehreren Schichten, wobei
speziell differenzierte Anforderungen zwischen der Mittelschicht und den Deckschichten
bestehen können. In diesem Ausführungsbeispiel wird für die Deckschichten aus den
Streuvorrichtungen 2a und 2d eine Windstreuung und für die beiden Mittelschichten
aus den Streuvorrichtungen 2b und 2c eine sogenannte indirekte Streuung über Streuwalzensysteme
betrachtet. Bei der indirekten Streuung fällt das aus dem Streugutbunker ausgetragene
Streugut auf so genannte Streuwalzen 19, die das Streugut aufteilen und nötigenfalls
auch ausrichten können (siehe hierzu auch Fig. 2). Hier macht die Streuung einer Schicht
durch eine Streuvorrichtung vielfach einen entscheidenden Unterschied für die Festigkeit
und Verwendbarkeit der fertigen Werkstoffplatte, je nachdem ob die Späne bzw. Fasern
in Laufrichtung der Streugutmatte 7 oder quer dazu oder einfach ungeordnet erfolgt.
[0045] Die Streugutschichten 6a, 6b, 6c, 6d - in Fig. 1 nur als 6 bezeichnet, da die einzelnen
Schichten nicht erkennbar sind - liegen jeweils von einer Streuvorrichtung 2a, 2b,
2c, 2d gestreut übereinander auf einem Streubandförderer 5. Dabei können die Streugutschichten
6a und 6d beispielsweise Deckschichten der späteren Werkstoffplatte und 6b und 6c
eine Mittelschicht sein.
[0046] Hinter jeder Streuvorrichtung ist in der beispielhaft dargestellten Streuanlage 1
eine Profilmesseinrichtung 8 in der Nähe des Streubandförderers 5 angeordnet. Eine
solche Profilmesseinrichtung kann beispielsweise im Rahmen einer photometrischen Messung
mit einem Lasertriangulationsverfahren das Höhenprofil der Streugutschicht 6 bzw.
der gesamten Streugutmatte 7 erfassen. Oder es wird die Methode einer radiometrischen
Messung genutzt, die direkt Aufschluss über die Dichteverteilung in der Streugutmatte
geben kann. Die Messung erfolgt in beiden Varianten jeweils über die gesamte Breite
der Streugutmatte 7, wozu entsprechende Sensoren 16 zur Umsetzung der Ergebnisse vorgesehen
sind. Die Messergebnisse werden an eine elektronische Auswerteeinheit und Steuervorrichtung
9 weitergegeben, die Einfluss auf Stellglieder 10 zur Korrektur des gemessenen Profils
nehmen kann (Näheres in Fig. 3 bis 6).
[0047] Die Auswertung beruht auf mindestens zwei Messprofilen. Die erste und die zweite
Messung werden abgeglichen und genutzt, um die vorhandenen Stellglieder 10 derart
zu betätigen, dass zumindest das zweite Messprofil eine gleichmäßige Höhenverteilung
aufweist. Gemeinsam mit dem ersten Messprofil einer Streugutschicht 6, 6a, 6b, 6c,
6d lässt sich anhand der bekannten Streugüter in den zugeordneten Streuvorrichtungen
2a, 2b, 2c, 2d ein Dichteprofil für die fertige Werkstoffplatte prognostizieren.
[0048] Man kann in dieser Konstellation mit mindestens zwei Streugutschichten und zwei dazugehörenden
Profilmesseinrichtungen 8, 8.1, 8.2 zudem verschiedene Wege der Korrektur gehen. Eine
Alternative ist die Regelung des ersten Messprofils über Stellglieder 10 in und um
die erste Streuvorrichtung. Wünschenswert ist dabei eine Profilabweichung über die
Breite, die um maximal ± 5% variiert. Eine weitere oder zusätzliche Alternative ist
die Messung der mindestens zwei Profile und die anschließende Vergleichmäßigung des
ersten Messprofils über Stellglieder der Streuung im Umfeld der zweiten Streuvorrichtung.
[0049] Die Auswerteeinheit und Steuervorrichtung 9 ist demnach in der Lage, sowohl die Ist-Profilwerte,
beispielsweise aus Höhen- oder Dichtemessungen über die Breite anzugeben. Mit einer
geeigneten Korrelationsmatrix, die der Auswerteeinheit und Steuervorrichtung aus Erfahrungswerten
oder berechneten Werten zur Verfügung gestellt sind, ist sie aber auch in der Lage,
ein wahrscheinliches Dichteprofil einer fertiggestellten Werkstoffplatte darzustellen.
Sinnvollerweise werden diese Profile dem Betreiber auf einer Visualisierungseinrichtung
17, beispielsweise einem Bildschirm oder seinem Handydisplay, mit aktuellen Werten
zur Verfügung gestellt (siehe hierzu auch Fig. 6).
[0050] Die Erfindung erlaubt mit steigender Anzahl von Streugutschichten 6 immer genauere
Korrekturen, wenn hinter jeder Streugutschicht 6a, 6b, 6c, 6d eine Profilmesseinrichtung
vorgesehen ist und der Profilmesswerte für Stellglieder 10 genutzt werden, die im
Regelkreis wiederum diese oder andere Profilmesswerte korrigieren.
[0051] Zu den Stellgliedern zählen im Wesentlichen drei alternative oder gemeinsam genutzte
Einrichtungen.
[0052] Als erste beispielhafte Einrichtung kann ein Stellglied 10 vorgesehen sein, das den
Bunker für Streugut 3, 3a, 3b, 3c, 3d so befüllt, dass über die Breite mehr Streugut
an die Streuvorrichtung abgegeben wird, wo diese zu wenig Material auf den Streubandförderer
abwirft. Dazu kann als Stellglied 10 eine Verteileinrichtung 12 im oder vor dem Bunker
beispielsweise eine über die Bunkerbreite schwenkbare Schurre 18 verwendet werden.
Diese Schurre ist in der Fig 5 schematisch angedeutet. Der Bunker ist dann an gewissen
Stellen höher befüllt und kann durch den höheren Materialdruck an diesen Stellen auch
mehr Streugut an die indirekte Streueinrichtung 2b, 2c abgeben
[0053] Fig. 2 zeigt schematisch eine beispielhafte Streuvorrichtung 2, 2b, 2c. Sie beinhaltet
verschiedene Streuwalzen 19, die das Streugut oft nach Größe verteilen und vereinzeln
können und gegebenenfalls Streugut, also Späne oder Fasern, auch in ihrer Streulage
ausrichten, bevor sie auf die Streugutmatte 7 fallen. In Fig. 2 ist durch dicke schwarze
Pfeile die Mengen- und Bewegungsrichtung des Streuguts 4 dargestellt, wie es sich
aus dem Bunker 3 innerhalb der Streuvorrichtung verteilt. Die weißen Pfeile mit schwarzem
Umriss symbolisieren nur eine beispielhafte Drehrichtung der Streuwalzen 19. In diesem
Sortierungsprozess können als zweites mögliches Stellglied mehrere über die Breite
angeordnete einstellbare Ausschleusevorrichtungen 11 vorhanden sein. Diese sondern
einen einstellbaren Teil des Streuguts 4 in einen oder mehreren selektierten Breitenbereichen
in der Weise aus, das es nicht auf die Streugutmatte fällt sondern seitlich abtransportiert
wird. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, aber deutlicher dargestellt in den Figuren
3a und 3b, handelt es sich um mehrere Klappen 23 nebeneinander, die je nachdem wie
weit sie ausgeschwenkt sind, eine gewisse Streugutmenge aufnehmen können. Das aufgenommene
Material wird dann zu einer Förderschnecke 24 geleitet und seitlich abtransportiert.
Es kann dann erneut in den Bunker geführt werden. Das Einstellen und Schwenken der
Klappen 23 geschieht mit kleinen Stellmotoren, die elektrisch oder pneumatisch betrieben
sein können. Sie werden aufgrund der ermittelten Messprofile durch die Auswerteeinheit
und Steuervorrichtung eingestellt, so dass sich ein Regelkreis für eine möglichst
homogene und gleichmäßig hohe Streugutmatte ergibt, die nach dem Verpressen eine Werkstoffplatte
mit geringsten Dichteabweichungen ergibt. Diese Ausschleusevorrichtung ist eine zweite
beispielhafte Möglichkeit für ein Stellglied 1o.
[0054] Als dritte beispielhafte Möglichkeit, ein Stellglied 10 einzusetzen, wird auf eine
alte Schrift der Anmelderin verwiesen, die
DE 3938681 A1. Es wird als Fig. 4 noch einmal die darin aufgeführte Fig. 2 verwendet. Je nachdem
welches Ergebnis sich aus den mindestens zwei Messprotokollen ergibt, werden motorisch
betriebene Stößel 21 mit unterschiedlichem Druck über die Breite gegen das Förderband
20 des Streubandförders 5 gedrückt, so dass Abschnitte hoher Dichte stärker und Abschnitte
geringerer Dichter weniger gegen eine zylindrische Egalisierungswalze gedrückt werden.
Die Egalisierungswalze trägt an den abgehobenen Stellen das Streugut ab, so dass eine
neue Verteilung des Streuguts entsteht mit dem Ziel in der zweiten Profilmesseinrichtung
ein über die Breite gleichmäßigeres Ergebnis zu erreichen.
[0055] In einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführung kann die Egalisierungswalze
auch segmentiert sein und die einzelnen Segmente können in ihrer Höhe unterschiedlich
um die Achse der Walze angeordnet sein. Dann kann das Förderband auf einem ebenen
waagrechten Untergrund verlaufen. Allerdings birgt das den Nachteil, dass die Walze
einen komplizierten Aufbau mit exzentrischer Einstellung für jedes Walzensegment.
[0056] Fig. 5 verdeutlicht noch den Ort der mindestens zwei Profilmesseinrichtungen 8.1,
8.2 in Zusammenhang mit der Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel ist eine Höhenprofilmessung
mit einer photometrischen Messmethode, der Lasertriangulationseinrichtung, gewünscht
und ich Fig. 6 dargestellt. Dabei wird ein Laserlichtstrahl beispielsweise unter einem
Winkel von 20 bis 70° von einem Laserstrahler 15 auf die oberste gestreute Schicht
6a, 6b geleitete und von einem Kamerasensor 16 erfasst. Mit diesem Verfahren kann
das Höhenprofil der Schicht genau ermittelt werden. Der Pfeil deutet die Laufrichtung
der Streugutmatte an. Nach Streuung der unteren Deckschicht 6a wird mit der ersten
Profilmesseinrichtung 8.1 das Höhenprofil ermittelt. Dazu sendet ein Laserstrahler
15 wenigstens einen Laserstrahl über die gesamte Breite der Streugutschicht 6a, was
mit den gestrichelten Linien angedeutet wird. Der Kamerasensor 16 kann das Höhenprofil
einfach erfassen. Der gleiche Vorgang erfolgt an der zweiten gestreuten Schicht 6b
mit der Profilmesseinrichtung 8.2. Auf die zunehmende Höhe der zweiten Schicht 6b
während der Streuung wurde in der Darstellung verzichtet und lediglich die endgültige
Höhe nach der zweiten Streuvorrichtung dargestellt.
[0057] Beide Höhenprofilmessergebnisse können der Auswerteeinheit und Steuervorrichtung
9 zugeführt werden, die entsprechenden Umrechnungen und Prognosen für die Dichte der
fertiggestellten Werkstoffplatte erstellt und auf der Visualisierungseinrichtung 17,
also beispielsweise einem Bildschirm, dem Betreiber der Anlage zugänglich macht. So
können auf dem Bildschirm in angedeuteter Weise auch Grenzwerte anschaulich dargestellt
werden. Ebenso soll aber auch eine radiometrische Messmethode von der Erfindung erfasst
sein. Derartige Messeinrichtungen, auch im Zusammenhang mit der Herstellung von Werkstoffplatten
sind beispielsweise - wie bereits in der Einleitung beschrieben - aus der
EP 4 082 764 A1 und der
DE 10 2005 020 297 A1 bekannt.
Bezugszeichenliste
[0058]
1 |
Streuanlage |
2, 2a, 2b, 2c, 2d |
Streuvorrichtung |
3, 3a, 3b, 3c, 3d |
Bunker für Streugut |
4, 4a, 4b, 4c, 4d |
Streugut |
5 |
Streubandförderer |
6, 6a, 6b, 6c, 6d |
Streugutschicht(en) |
7 |
Streugutmatte |
8, 8.1 , 8.2 |
Profilmesseinrichtung |
9 |
Auswerteeinheit und Steuervorrichtung |
10 |
Stellglied |
11 |
Ausschleusevorrichtung in Streuvorrichtung |
12 |
Verteileinrichtung Bunker |
13 |
Dosiereinheit |
14 |
Abtragungsvorrichtung |
15 |
Laserstrahler |
16 |
Sensor |
17 |
Visualisierungseinrichtung |
18 |
Schwenkbare Schurre |
19 |
Streuwalze |
20 |
Förderband |
21 |
Motorisch betriebener Stößel |
22 |
Egalisierwalze |
23 |
Klappe |
24 |
Förderschnecke |
25 |
Stellmotor |
1. Verfahren zum Streuen von Streugut (4, 4a, 4b, 4c, 4d), insbesondere von Holzspänen
oder Holzfasern, auf einen Streubandförderer (5) unter Bildung einer Streugutmatte
(7), im Zuge einer Werkstoffplattenherstellung,
wobei ein erstes Streugut (4, 4a, 4b, 4c, 4d) aus wenigstens einem ersten Bunker (3,
3a, 3b, 3c, 3d ) mit einer Dosiereinheit (13) in eine oberhalb des Streubandförderers
(5) angeordnete erste Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) geleitet wird, und
wobei eine erste Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c, 6d ) aus der ersten Streuvorrichtung
(2, 2a, 2b, 2c, 2d ) auf den Streubandförderer (5) gestreut wird und
wobei ein zweites Streugut (4, 4a, 4b, 4c, 4d), das sich vom ersten Streugut physikalisch
oder chemisch unterscheidet, aus wenigstens einem zweiten Bunker (3, 3a, 3b, 3c, 3d
) mit einer Dosiereinheit (13) in eine oberhalb des Streubandförderers (5) angeordnete
zweite Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) geleitet wird, und eine zweite Streugutschicht
(6, 6a, 6b, 6c, 6d ) aus wenigstens der zweiten (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) Streuvorrichtung
auf den Streubandförderer (5) auf die erste Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c, 6d ) zu
einer Streugutmatte (7) gestreut wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Schritt
- in Förderrichtung hinter der ersten Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) eine Profilmessung
mittels einer radio- oder photometrischen Messung über die Breite hinweg der ersten
Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c, 6d ) vorgenommen wird, und
- in Förderrichtung hinter der zweiten Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d) eine Profilmessung
mittels einer radio- und/oder photometrischen Messung über die Breite hinweg der zweiten
Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c, 6d) vorgenommen wird;
- die ermittelten Profilmesswerte einer Auswerte- und Steuereinrichtung (9) zugeleitet
werden und
- mit diesen ermittelten Profilmesswerten die Streumenge über die Breite der ersten
oder zweiten Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c, 6d ) mit mindestens einem ersten Stellglied
(10) zumindest teilweise so eingestellt wird, dass die Profilmesswerte einem Dichtesollprofil
angepasst werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt auch die Streumenge über die Breite der zweiten Streugutschicht
mit mindestens einem zweiten Stellglied (10) zumindest teilweise so eingestellt wird,
dass die Profilmesswerte einem Dichtesollprofil angepasst werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über weitere, mindestens aber drei Streuvorrichtungen (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) gestreut
wird und in Förderrichtung dahinter ebenfalls radio- oder photometrischen Profilmessungen
über die Breite hinweg vorgenommen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine photometrische Profilmessung über eine elektrooptische Entfernungsmessung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrooptische Entfernungsmessung über eine Lasertriangulation erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine radiometrische Messung mittels Gamma- oder Röntgenstahlen vorgenommen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hinter der ersten Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) ermittelte erste Messprofil
und das hinter der zweiten Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) ermittelte zweite
Messprofil der Steuereinrichtung zugeführt werden und die Auswerteeinheit und Steuereinrichtung
(9) das erste Messprofil mit einem ersten Sollprofil abgleicht und auf wenigstens
ein Stellglied der ersten Streuvorrichtung derart Einfluss nimmt, dass Abweichungen
des ersten Messprofils bei Betrachtung des zweiten Messprofils wenigstens teilweise
ausgeglichen sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hinter der ersten Streuvorrichtung ermittelte erste Messprofil und das hinter
der zweiten Streuvorrichtung ermittelte zweite Messprofil der Steuereinrichtung zugeführt
werden und die Steuereinrichtung das erste Messprofil mit einem ersten Sollprofil
abgleicht und auf wenigstens ein Stellglied der zweiten Streuvorrichtung derart Einfluss
nimmt, dass Abweichungen des ersten Messprofils bei Betrachtung des zweiten Messprofils
wenigstens teilweise ausgeglichen sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilmesswerte derart angepasst werden, dass sie zumindest in der einen ersten
Streugutschicht über die Breite maximal um ± 5% variieren.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Streugutmatte (7) aus einer oberen und einer unteren Deckschicht und wenigstens
einer Mittelschicht mit mindestens drei Streuvorrichtungen (2, 2a, 2b, 2c, 2d) gestreut
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge der Werkstoffplattenherstellung bei unterschiedlichen Endprodukten zumindest
unterschiedliche Höhen der wenigstens einen Mittelschicht gestreut werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Streugutmatte (7) in einer kontinuierlichen Bandpresse zu einer fertiggestellten
Werkstoffplatte verpresst wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus den ermittelten Profilmesswerten eine Dichteverteilung in der fertiggestellten
Werkstoffplatte prognostiziert wird.
14. Streuanlage zum Streuen von Streugut, insbesondere von Holzspänen oder Holzfasern,
auf einen Streubandförderer (5) unter Bildung einer Streugutmatte (7), im Zuge einer
Werkstoffplattenherstellung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß der
Ansprüche 1 bis 13,
wobei ein erstes Streugut (4, 4a, 4b, 4c, 4d ) aus wenigstens einem ersten Bunker
(3, 3a, 3b, 3c, 3d ) mit einer Dosiereinheit (13) in wenigstens eine oberhalb des
Streubandförderers (5) angeordnete erste Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) leitbar
ist, und
wobei eine erste Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c, 6d) aus der ersten Streuvorrichtung
auf den Streubandförderer zu einer Streugutmatte streubar ist, und
wobei ein zweites Streugut (4, 4a, 4b, 4c, 4d), das sich vom ersten Streugut physikalisch
oder chemisch unterscheidet, aus wenigstens einem zweiten Bunker (3, 3a, 3b, 3c, 3d
) mit einer Dosiereinheit in wenigstens eine oberhalb des Streubandförderers (5) angeordnete
zweite Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) leitbar ist, und
wobei zumindest eine zweite Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c, 6d) aus der zweiten Streuvorrichtung
(2, 2a, 2b, 2c, 2d ) auf den Streubandförderer (5) auf die erste Streugutschicht (6,
6a, 6b, 6c, 6d) zu einer Streugutmatte (7) streubar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
in Förderrichtung hinter der ersten Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) und hinter
der zweiten Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) eine Profilmesseinrichtung (8, 8.1,
8.2) mit einer radio- oder photometrischen Messmethode über die Breite hinweg vorgesehen
ist, die einen über die Breite hinwegreichende Strahlenbeaufschlagung ermöglicht und
wenigstens ein Sensor (16) oberhalb und/oder unterhalb der Streugutmatte (7) angeordnet
ist, wodurch die Licht-, Röntgen- oder Gammastrahlung kontinuierlich erfassbar ist.
15. Streuanlage gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtstrahl in Form eines Laserstrahls unter einem Winkel zwischen 20 und 70°
zur Oberfläche der Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c, 6d ) auf die Streugutschicht auftrifft.
16. Streuanlage gemäß einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehr als zwei Streuvorrichtungen (2, 2a, 2b, 2c, 2d) besitzt und jeweils eine
Profilmesseinrichtung (8, 8.1, 8.2) hinter mehreren Streuvorrichtungen (2, 2a, 2b,
2c, 2d ) vorgesehen ist.
17. Streuanlage gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit und Steuervorrichtung (9) vorgesehen ist, durch die aus den
Profilmessungen das Höhenprofil über die Breite der Streugutschicht ermittelbar ist
und Anpassungsbefehle an mindestens ein Stellglied (10) der ersten oder zweiten oder
einer weiteren Streuvorrichtung (2, 2a, 2b, 2c, 2d ) weitergebbar sind.
18. Streuanlage gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem Stellglied (10) um eine Verteileinrichtung (12) über die Breite
bei der Bunkerbeschickung handelt.
19. Streuanlage gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem Stellglied um eine Verteileinrichtung über die Breite in der Streuvorrichtung
handelt.
20. Streuanlage gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verteileinrichtung um eine zonengesteuerte Ausschleusungsvorrichtung
(11) handelt.
21. Streuanlage gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem Stellglied (10) um eine auf die Streugutschicht (6, 6a, 6b, 6c,
6d) wirkende Materialabtrageinrichtung (14) handelt.
22. Streuanlage gemäß einem der der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Visualisierungseinrichtung (17) für die Profilmesswerte und/oder eine prognostizierte
Dichteverteilung vorhanden ist.