用于制作木屑板、纤维板等的连续工作的压机的制作方法

专利名称：用于制作木屑板、纤维板等的连续工作的压机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一台根据权利要求1的总构思的连续工作的压机，该压机用于制作木屑板、纤维板或类似的木板和塑料板。
通过德国公开/专利说明书2242399、2536476、2545366、3133817和3914105，人们熟知了该类连续工作的压机的结构。
现有技术状况是用于加工过程控制的每台连续工作的压机必须精确地与生产过程相匹配，就如众所周知的用于制作木屑板、MDF板(中等密度纤维板)或OSB板(定向纤维板)的流水压制工艺。对此，必需要求所有连续工作的压机必须能够至少使一块压制/加热板，或者上面或者下面，球面纵向和横向如此变形，以致于纵向对应于被压制的板的不同的厚度以及湿度和由此而产生的对应于生产速度的钢带速度，上面和下面的被加热的压制板之间的较大的距离以及缝隙间距必须沿压制段被调节到必要的、均匀的蒸汽分配和排气。同样也适用于压制/加热板的横向变形，在此，主要关系到影响压制品的凸起，由此例如对横向抗拉强度和与此相联的胶水消耗产生有利的影响。
所有现有的连续工作的压机或多或少都满足这一要求，这意味着对此需要或多或少的时间用于改变加工过程参数。
对于根据德国专利说明书3133817和3914105的压机，支架间的间距大小应使加热板与板坯之间的结合相对较紧密。德国专利说明书3133817公开的压机中，在板坯里有一个对置加热，德国专利说明书3814109公开的压机中，在加热板里组合了一个对置加热。借助于这种对置加热，能使加热板产生凹入的、平面平行的或外凸的变形。在生产转换时，例如从厚板(38毫米)变换到薄板(8毫米)时，必须改变横向凸变形以及温度分布面。基于压制/加热板和装有对置加热的板坯的量大，系统工作得相对较迟缓。结果是，外凸变形的调节只有通过较长时间才起作用，并且部分地在每个调节元件系列之间不能进行不同的调节。
为了加快一些横向变形过程(凹入变形)，与布置在中间的压机液压缸相关的外面的液压缸的力被改变或减小。基于加热和板坯系统的厚度，在线(联机)调节(On-Line-Verstellung)，就是在借助于液压缸内这个力的变化在几秒钟内进行的快速转换的过程中，只能被限制到大约40％左右，因此，从厚板变换到薄板的极限转换，只在能持续几个小时的维修保养班次中断生产时才可能进行，因为热变化需要这些时间。
对于根据公开/专利说明书2242399、2545366和2545476的压机，在每个支架上都布置了许多压机液压缸，由此能在纵向和横向实现压制/加热板的任意球面变形。就此而言，一个这样的压机能满足在快速进行生产转换时在线调节的要求。可以举出这个压机方案的缺点，为了能按照公开/专利说明书2545366调节力的分布，要下降在液压元件上的压力。这通过每个压力元件上作用面的可变性来实现，也就是说，沿着依次安装的调节装置，部分表面的断开(例如1/3的活塞面积)，在外部控制力的最小化中导致产生一个横对着压制段的凸变形。然而在使用沿压制段最大的压制力分布时，它会导致沿压制段压制力分布的部分最小化。这种用伺服液压装置的控制系统无法感觉到的部分的横向或纵向的弯曲变形是完全不能或只能在外部觉察到。这种弯曲变形只有在上、下压制/加热板之间的压制品的反作用力的作用下调整。然而，如果必需在最大压制力时将横对着压制段的一个凸的压制力的分布调节到与沿压制段的最大可能的压制力的分布相对应，那么至少在边缘区不再能保持最大压制力。
压制口间隙，也就是上、下压制/加热板之间厚度额定值的调整，是例如根据德国专利说明书2242399借助于伺服液压装置的间隙控制来实现的，在此，厚度额定值是由主轴调整来控制的。中间的，也就是横对着压制段的压力调节，是例如与德国专利说明书2536476的预先规定相对应，通过改变压力，也就是通过断开各个液压缸/压力元件的作用面来实现的。有关凹、平、凸位置的实际几何形状改变不能借助于该技术来把握和表示。如果要控制一个球面几何，调节过程将是不太明显的。在本例里意味着，如果一个外凸变形已被控制，并且部分地要在这个范围内控制一个纵向变形，那么几何位移情况就会轴向改变。利用这个技术，通过费时间的实验方法才可能控制纵向和横向变形的优化过程参数。其他缺点是机械制造的花费非常大，因为该方案在使用相对较薄的压制/加热板时要求支架间的间距非常窄，与此对应，需要非常多的支架和调节液压缸—这意味着大致一个下置活塞毯。该方案要求相对较高的制造费用。
几十年来人们试图掌握一种横对着压制段的几何变形的测量技术。为了测量压制/加热板的弯曲程度，在它们的表面布置了量具以及行程传感器，这些量具以及行程传感器根据每次的变形程度测量出数值，并首先将电脉冲传送到中心控制装置。该脉冲在可能由微机(PC)或微处理机组成的中心控制装置中作为实测值与储存着的的额定值相比较，接着从一个编制好的程序中算出一个控制脉冲的差值，它通过整流器传送到有关的调节元件上，从而在调节元件的压液缸内引起一个不同强度的加载。使用该测量手段，还能在显示器上显示工艺上要求的横向变形，也就是说，可以直观地控制工艺上要求的状态，并在在线(联机)方法(On-Line-Verfahren)中作用于调节元件。
从德国专利说明书3101616，大家可熟知用于单层板压机的横梁变形测量装置。在此，测量装置是由一个由带或导线组成的、带有行程传感器的测量段(Meβstrang)构成，同时，多个测量束装在沿被测横梁的纵向和横向上并固定在压制范围之外。由于上置活塞的结构形式，由传感器接受到的横梁变形的测量值结果处于临界热影响范围内，工作中相应地易出错和极易受干扰。
另外，大家所熟知的还有根据德国专利说明书4208261使用的一种方法，由此测量由压制力引起的压机横梁变形，为此，至少有一根横梁上装有充有测量液的相关管子系统，测量液在基本垂直的管系分支中由于流体静力学的影响构成了水平测量面，从该测量面获取测量值，并由此来控制和/或操纵压机液压缸活塞布置。这样的测量方法花费很大，很昂贵。此外，该方法也有类似于根据德国专利说明书3101616使用的测量装置的缺点，即获取的测量值被缩小，为此必须使用非常高的分辨力的传感器，但它们也不能得到理想的测量结果。
但是，对现代设备技术的要求是实时生产，这就是灵活地、根据合同而生产。这意味着，一台连续工作的压机必须能够进行快速生产转换。目前市场上众所周知的连续工作的压机只能有条件地实现这一点，或者部分压机完全不能实现这一点。
由申请人至今制造的连续工作的压机的工作原理是布置在侧边的上置活塞，用于对上加热板纵向起作用，从而达到沿压制段产生变形的目的；以及，附加布置在下加热板下面中间的多缸/短行程液压缸，用于横向变形。这种连续工作的压机的支架的原理从德国公开4017791被大家所熟知的。
一台连续工作的压机的这种制造形式能够在在线(联机)生产过程中(On-Line-Prozeβ)进行快速生产转换时沿纵向和横向调节各自的球面变形。然而，对于这种形式的连续工作的压机，其机械制造花费和由此引起的制作费用是非常大的，特别是由于压机落锤系统的制造，它具有附加布置在侧边的上置活塞。
本发明的任务为在各类连续工作的压机上改进调节元件装置和对调节元件起作用的测量和控制装置，从而借助于一台没有不利的热作用、能准确传送测量值的测量装置和一个作用透彻的控制和调节策略，在启动和生产运行中，当进行过程优化和转换到其它的板厚和/或粗密度时，也能优化控制生产参数的快速改变、在压机的最大压制力分布的范围内的最大有效功率和产品质量的始终可重复性(以在线(联机)方法)，以及同时能实现沿压制/加热板纵向和横向(在工作面上)的凸、凹和球面变形。
根据本发明，该项任务通过权利要求1的特征部分给出的特征和措施来解决。
本发明的优点特别在于，使用预先被设计的调节，可在几秒内控制压制/加热板的凹入，外凸和球面弯曲变形的目标明确的调节，而不依赖于在保持最大压制力分布和压制品的物理质量值(Quali-ttswerte)的情况下的压制品反作用力(Preβgutgegenkraft)；这在启动和生产运行中，当转换到其它的板厚和/或粗密度时，以在线(联机)方法，始终是可重复的。使用本发明的行程测量系统，沿着整个压制段，在进行一个复合的过程时，例如考虑到当时的板的厚度和要求的横向抗拉强度在改变含水量或粗密度分布时，在一个典型的时间调节过程中，通过使用液压调节元件以及与和这些调节元件相连的行程测量系统相结合，还能进一步在工艺上优化改变在实际调节进程中的过程参数。
其它优点还有，通过使用按照本发明的行程测量系统采集准确的几何变化，不仅可在显示器上精确显示纵向和横向沿压制段的球面变化，而且与工艺要求相适应，这些行程测量值作为实测值被输入计算系统与额定值相比较，然后将一个新的控制脉冲校正后加在调节元件上，从而能以典型的时间调节方式完成一个过程的实施。
将行程测量系统布置在压机外面，并令测量值基于杠杆传动比(Hebelübersetzung im Verhltnis)为1∶2至1∶4在临界热影响范围外被传输，同时通过杠杆传动给出一个优化的、被放大的、测量技术的实测值的分辨率，这些因素都有利于对压制口间距以及在中间的压制/加热板发生的变形进行无干扰的采集。
本发明的其它特点和优点在后面的权利要求书和下面借助于附图的对一个实施例的说明中叙述

图1是本发明的连续工作的压机的侧视图；图2是沿图1中A-B剖开的连续工作的压机的正视图；图3为图1中C处的局部视图；图4是按照本发明的行程测量系统的示意图；图5是带有球面变形的压制/加热板的示意图；图6表示带有杠杆机构的测杆按照图4的布置情况；图7表示用于接受压制/加热板测量值的第2种设计方式；图8确定调节元件液压缸布置的示意图；图9确定调节元件液压缸布置的示意图。
由图1至图3可见，按照本发明制造的连续工作的压机的主要部件由上和下横梁3和2以及形状配合地将它们连接在一起的抗拉连接板13组成。借助于插销33，抗拉连接板13可很快地卸下。侧挡板38装在压机横梁2和3的前侧，用作驱动鼓24、转向鼓25和滚动杆12的输入系统的固定和它们的轴的支承部位。横梁2和3仅由腹板15和16以及将它们连结在一起的肋板31组成，借助于拉杆37，每4块腹板15和16与一根单梁23相连，它们通过压制/加热板14的互相排列和安装给出了压机横梁2和3的长度L。
由图1进一步可知转向鼓25是如何形成输入口的，以及带着钢带5和6环绕压机横梁2和3运转的滚动杆12是如何支撑到压制/加热板14上的。这就是说，作为一个滚动支承的例子，环绕运转的滚动杆12是布置在压制/加热板14和钢带5和6之间的。压制品4随着由驱动鼓24驱动的钢带5和6通过压制口11，并被压制成板。
液压缸活塞7、8、和9与高压活塞28一起首先被布置在压制/加热板14的下面，并支撑在下面的横梁2的支撑板21上，它们同样也能作为上置活塞布置在上面的横梁3的下面。然而，为了将产生的热量对液压油的加热减小到最低程度，出于热方面的原因，宁愿选择以下置活塞形式布置。为了使横向球面变形例如外凸变形成为可能，中间的液压缸36’相对于侧边的液压缸36而言，其产生的作用力较大，这意味着跟外面的液压缸36相比，液压力的控制是不同的，即控制在较高的压力水平上。在首先选择外凸变形调节时，可将中间的液压缸预先设计成具有较大的活塞面积。液压缸36和36’以及高压活塞28分别被分配给支撑十字头30，它同时将中央的液压作用力从高压活塞28传递到支撑十字头30上，并通过诸支撑体29传递到下面的压制/加热板14上。该支撑体29同时也作为抗高压和高度绝热的支撑体(绝热构件)，它们布置在支撑十字头30的4个角点上，并要使支撑体29的支撑间距x与腹板15和16的支撑间距e相适应。这样，每个支撑间距e(＝支架间距)和支撑十字头30有4个支撑体29在起作用。在进口鼓系统(Einlauftrom-melsystem)与出口鼓系统(Auslauftrommelsystem)之间的钢带5和6的预紧力由4个双T字型支架作为压力来承受，并作用到固定在下面基础18里的横梁2的双T字型支架17上。为了实现压制力的分布，在前面的高压区HD内使用具有较大的力，即具有较大缸径的液压缸36，而在中压区MD和低压区ND，使用具有较小的力和较小的液压缸面积(见图9)的液压缸36，从而与压制力的分布相匹配。为了使纵向在上面和下面的压制/加热板14之间沿压制段用于位置调节的伺服液压系统起作用，图示的回程柱塞设置(Rück-zug-Plungeranordnung)34是必需的。
诸液压缸活塞在下文简化表示为调节元件7、8和9，它们由液压缸36、高压活塞28和根据平行配置的观点布置在高压活塞上的、各具4个支撑体29的支撑十字头30组成。按图4和6或7，每个调节元件系列m装有一个行程传感器系统。根据不同的压机宽度，至少3个、在宽度较大时4个和更多的调节元件用于改变压制/加热板14(外凸、凹入、平面的)的几何位置。按图5，借助于这些液压调节元件7、8和9控制压制/加热板14的一个球面变形(如用阴影线表示的)，在此，立体地图示了在压制段范围内的部分情形。这意味着，沿着压制段，对应于一个ΔyL的垂直变形的压制/加热板14，总要左右相等地被控制，在横对着压制段的压制力均匀分配时，这要求均匀改变所有横对着压制段布置的液压调节元件7、8和9。如果为了按ΔyQ改变行程位置，应该在ΔyL的垂直凸调节范围内横向附加控制一个凸变形，那么这要求横对着压制段在板的中间加大力。这意味着，当为3个液压调节元件7、8和9的布置时，必须增加布置在中间的调节元件8的力，或者当为4个液压调节元件时，必须增加布置在中间的2个调节元件的力。如果不改变纵向沿ΔyL的行程位置，这只能根据累积差额调节的原理来实现。这意味着，如果在中间的调节元件8上的中心的力增加了x，那么必须同时使在边缘部位的调节元件7和9降低一半的力。如果在最大的压制力时实施上述步骤，那么这能选择对应的两种解决办法如果按图8所示的例子，所有3个横对着压制段的液压缸36具有相同的缸面积，那么在相同的液压力作用下，在上、下压制/加热板14之间出现一个完全相同的挠度曲线。除此之外，为了能调节一个极限几何位置，用于给压制品4一个凹入的作用，在使用最大压制力时，被增加的力的数值对于中间的调节元件约为30％。
按图9，如果仅仅增加中间的液压缸36’(在多于3个调节元件时，系指中间的那些液压缸36’)的缸面积(费用方面有优点)，那么在完全一致的挠度曲线时，必须适应于面积比降低压力。
只有通过使用被描述的结构措施才能横对着压制段实现一个外凸形的球面变形，在此，压制口11中间比外面小。类似于图8和9，被施加的力无论如何总是大于100％的，这对于最大的压制力是必需的。根据压制/加热板14不同的厚度，通常在105％至150％之间，因为必须考虑压制/加热板14在外凸弯曲变形时的固有刚性，这意味着必须考虑对压制品4的凹入作用(横对着压制段)。
根据技术现状，为了避免对各个液压调节元件7、8和9进行费时的试验优化，按图4、6或7沿每个调节元件系列m的纵向和横向用行程传感器采集球面变形。所有的行程传感器10、19和20都布置在临界温度影响区域外。
按图4和图6，在上下压制/加热板14彼此对于压制段改变时，利用侧边的行程传感器19和20通过外侧的调节元件7和9模拟或数字地确定压制口间隙11的调节作为绝对值。在行程传感器系统的下面，压制/加热板14的左边和右边，一根参考测杆22垂直挂在这些测点的下面。一个旋转点35位于这根处于临界温度影响区外、借助于铰链45被悬挂的参考测杆22上，用于承受杠杆臂26，它与一根接触杆27一起被布置在下压制/加热板14下面的中间。这根接触杆27经铰链45通过自重以及通过弹簧力46紧压在压制/加热板14的下边，并由此传力和支撑。按图4的6，行程测量系统分别与两根参考测杆22一起布置在调节元件系列m的两边两个支撑以及悬挂点39和40上，在此，参考测杆22借助于铰链45总是在一个悬挂点上与压制/加热板14在边上相连。分别通过一个铰链45作用在杠杆臂26上的两根接触杆27经一根连接杆43同样与测量值编码器44相铰接，它在压制区外作用于行程传感器10。
基于杠杆传动比为1∶2至1∶4，在0至大约3mm的范围内的下加热/压制板14的凹入或外凸变形被传送到布置在压机外面的行程测量系统里。该系统侧边容易接近地布置在压机1的外面，完全处于临界热影响范围之外。一个极好的测试技术的分辨率(Aufl-sung)通过杠杆传动得以实现。
图7所示为一个简化的测量系统。在此，接触杆27借助于弹簧41支撑在参考测杆22上，并把它压在压制/加热板14上。为了对带有测量值编码器44的行程传感器42起作用，接触杆27通过参考测杆22的一个孔被操纵。
按图2和3，回程调节液压缸34被预先设计成带有回程拉杆的柱塞式，在此，回程调节活塞52作用在与两个拉杆48相连的十字头49上。拉杆48与板50铰接，该板又被固定在下压制/加热板14下边的边上。
为了使支撑十字头30能自由地与压制/加热板14的球面变形纵横匹配，它们的支撑面51和高压活塞28以有利的方式被制成球状，这意味着，高压活塞28和支撑十字头30彼此按照球关节一铰链的形式被连接。为了提高球状支撑面51之间的滑动能力，高压活塞28和支撑十字头30相应地由石墨含量高的灰口铸铁(冷模铸铁)组成，在此，支撑面51为了减少磨损而被表面淬火。
在连续工作的压机的使用实践中，根据不同的定货单，大多数是在不同的压制品—板宽度的情况下运行和进行生产。最小的板宽度比最大的板宽度窄大约20％至30％。在将均匀的力导入(横向)调节元件7、8和9时，产生了压制/加热板14的一个变形的趋势。在大家熟悉的连续工作的压机中，为了校准的目的，借助于对置加热控制设计平面，例如在压机的出口处。正如在前面所述的，这样的一个措施起作用非常慢。在另外一种大家熟悉的连续工作的压机里，在下置活塞毯处，通过在外面的调节元件里的面积断开以抵抗凹影响。由于系统的原因，一个精确的平面平行-调节只能被限制。
按照本发明，在调节元件系列m里，只是外面的调节元件7和9的力被最小化。结果正如上面所述，设计平面通过组合在每个调节元件系列m里的行程测量系统几何精确地被调节。
权利要求
1.一种用于制作木屑板、纤维板或类似的木板和塑料板的连续工作的压机，具有承受压制压力以及牵引被压制的物品通过压机的、灵活的、连续的钢带，它们经驱动鼓和转向鼓，环绕一根上面的和一根下面的压机横梁运行，并与由在压机横梁上的压制/加热板形成的、可调节的压制口一起，支撑在一起环绕运行的、用它们的横对着输送带运行方向的轴导向的、滚动的支撑元件上；同时，借助于多个排列在横对着压机纵轴方向上的液压缸活塞，下面的和/或上面的用于压制口调节的压制加热板在高度上是可调的，并且它们产生的力也是可调的，在此，一个用于采集压制口间距实测值的行程测量系统装在它们上面，以调节压制/加热板的变形；其特征在于，在启动或生产运行时，不依赖于压制口反作用力，以液压调节元件(7、8、9)与压制/加热板(14)动力啮合和形状配合的组合形式，通过纵向和横向不同的调节力纵横控制压制/加热板(14)的一个球面几何变形；在每个调节元件系列(m)里，为了在最大的压制力时控制一个变曲变形，中间的调节元件(8)相对于外侧的调节元件(7、9)具有增大到最大压制力的105％至约150％的尺寸；在每个调节元件系列(m)里，在腹板(15)之间以及在调节元件(7、8、9)之下和处于临界热影响区之外布置有一个行程传感器系统，它有接触杆(27)、参考测杆(22)、杠杆臂(26、43)和带有用于在压制/加热板(14)的中间采集压制口间距实测值的测量值编码器(44)。
2.按照权利要求1的压机，其特征在于，借助于一个将测量值放大的、从1∶2至1∶4的传动比，压制口实测值经行程传感器系统(10、22、26、27和35)被送入控制和调节环。
3.按照权利要求1和2的压机，其特征在于，参考测杆(22)的2个支撑和/或悬挂点布置在压制/加热板(14)外边大致垂直的下方。
4.按照权利要求1至3的压机，其特征在于，为了在压制/加热板(14)的中间测量几何行程变化，一个用于承受杠杆臂(26)的旋转点(35)设置在参考测杆(22)上，偏离压机纵轴(I-I)，以1∶2至1∶4的传动比在压机的外面传送测量值。
5.按照权利要求1至4的压机，其特征在于，回程调节液压缸(34)用柱塞式，装在一个调节元件系列(m)的外面的调节元件(7和9)上。
6.按照权利要求1至5的压机，其特征在于，在下面的横梁(2)与下面的压制/加热板(14)之间以形状配合的方式相连时，回程调节液压缸(34)最好选择带有回程拉杆(48、49)的柱塞式。
7.按照权利要求1至6的压机，其特征在于，高压活塞(28)和支撑梁(30)的支撑面(51)彼此呈球状地构成。
8.按照权利要求1至7中一或几项的压机，其特征在于，支撑十字头(30)和/或高压活塞(28)由石墨含量高的灰口铸铁(冷模铸铁)组成，它们的球状支撑面(51)被表面淬火。
9.按照权利要求1至8中一或几项的压机，其特征在于，借助于调节元件系列(m)和行程测量系统(10、22、26、27、44)之间封闭的调节环，在压制口-板宽极不相同，例如小于最大宽度时，一个几何相等的压制口间距(11)横向也可调节。
全文摘要
一种连续工作压机，具有牵引钢带，它们与加热板形成的压制口一起支撑于滚动件；藉多个液压缸活塞可调节加热板的高度和它们的力。有一个行程测量系统装在它们上面，以调节加热板的变形；在启动或生产运行时，以液压调节与加热板的组合形式，用调节力控制加热板的球面变形；在每个调节件系列里，为了控制弯曲弯形，中间调节件具有最大压制力的105％至约150％的尺寸，在腹板之间，在调节件之下和处于临界热影响区之外置有行程传感器系统。
文档编号B27D3/04GK1130560SQ94119110
公开日1996年9月11日 申请日期1994年12月21日 优先权日1993年12月24日
发明者弗里德里希B·别尔费尔特, 马蒂亚斯·格拉夫 申请人:J·迪芬巴赫机器制造有限公司