DE102007001358B4

DE102007001358B4 - Vorrichtung zum Schutz einer Verarbeitungseinrichtung für einen vorzugsweise endlosen, bewegten Materialstrang gegen mechanische Beschädigungen

Info

Publication number: DE102007001358B4
Application number: DE102007001358.4A
Authority: DE
Inventors: Bernd Bergmann; Klaus Palm
Original assignee: Fagus Grecon Greten GmbH and Co KG
Current assignee: Fagus Grecon Greten GmbH and Co KG
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2020-12-24
Anticipated expiration: 2027-01-10
Also published as: DE102007001358A1

Abstract

Vorrichtung zum Schutz einer Verarbeitungseinrichtung für einen vorzugsweise endlosen, bewegten Materialstrang gegen mechanische Beschädigungen durch diesen Materialstrang, umfassend zumindest eine Lichtschranke, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranke in einem räumlichen Bereich unmittelbar vor Einlauf des Materialstranges in die Verarbeitungseinrichtung oberhalb oder unterhalb des Materialstranges etwa quer zu seiner Ausrichtung angeordnet ist und dass zur Ausbildung der Lichtschranke zumindest eine Röntgenquelle (9) und zumindest ein Röntgendetektor (10) eingesetzt sind, wobei der Röntgenquelle (9) ein Kollimator (12) zum Ausbilden eines Röntgenstrahls (11) mit geringem Querschnitt zugeordnet ist und dem Röntgendetektor (10) ein Kollimator (12) zugeordnet ist, welcher mit dem Kollimator (12) der Röntgenquelle (9) fluchtend angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz einer Verarbeitungseinrichtung für einen vorzugsweise endlosen, bewegten Materialstrang gegen mechanische Beschädigungen durch diesen Materialstrang, umfassend zumindest eine Lichtschranke.
Materialstränge in Abschnitten oder in endloser Form werden beispielsweise bei der Herstellung von Holzwerkstoffen eingesetzt. Spanplatten oder aus anderen Holzwerkstoffen gefertigte Bauelemente werden durch das Verdichten von Holzwerkstoffen und der Hinzugabe von Leim hergestellt. Für das Verdichten werden Verarbeitungseinrichtungen, beispielsweise Pressen, eingesetzt, denen ein Holzwerkstoff-Materialstrang in loser Schüttung unter gegebenenfallser Hinzufügung von Kleber und anderen Werkstoffen zugeführt wird.
Insbesondere bei der endlosen Fertigung von Holzwerkstoffen wird derartigen Verarbeitungseinrichtungen ein endloser Materialstrang zugeführt. Treten bei der Verarbeitung des Materialstrangs keine Verwerfungen des Materials auf, ist eine reibungslose Fertigung gesichert. Jedoch kann es bei der Zuführung des Materialstranges und bei dem Einzug des Materialstrangs in eine Verarbeitungseinrichtung zu Stauungen, Verwerfungen kommen, mit der Folge, daß ein in seiner Dicke vergrößerter Materialstrang in eine Verarbeitungsrichtung eingeführt wird. Die Dicke des Materialstrangs kann an beispielsweise durch ein Überschlagen des Materialstrangs doppelt so hoch ausgebildet sein wie im Normalzustand. Ein derart hoher Materialstrang kann auf nachteilige Weise zu Beschädigungen der Verarbeitungseinrichtung führen, da diese optimal an die normale Höhe des Materialstrangs angepaßt sind.
Eine Verhinderung einer Beschädigung einer Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einer Presse für einen Materialstrang, ist dadurch möglich, daß der Materialstrang angehalten wird, wenn ein überhöhter Abstand des Materialstrangs sich dem Einlauf der Verarbeitungseinrichtung annähert. Dieser überhöhte Abschnitt kann dann entfernt werden, wodurch eine Beschädigung der Verarbeitungseinrichtung verhindert ist.
Im Stand der Technik wurden bereits mechanische Schutzvorrichtungen der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, welche zum Beispiel einen quer über den Materialstrang oberhalb desselben gespannten Draht umfassen. Nähert sich eine Erhöhung an diesen Draht an, kann ein Schaltkontakt ausgelöst und das Band angehalten werden. Allerdings hat eine derartige mechanische Schaltfunktion den Nachteil, daß der Draht reißen kann beziehungsweise bei auftretenden Fehlern häufig zu ersetzen ist.
Es wurden auch schon Lichtschranken vorgeschlagen, welche durch Schattenwurf einen Schaltkontakt auslösen sollen, wenn ein Hindernis im Durchgangsweg der Lichtschranke auftritt. Bei dem Einsatz einer derartigen Vorrichtung bei einer Verarbeitungseinrichtung für Holzwerkstoffe ist aber die Schwierigkeit gegeben, daß durch das Einziehen von Holzwerkstoffen Staub entsteht. Dieser Staub behindert die Aussendung des Lichtes einer Lichtschranke bis zu einem Detektor so sehr, daß eine Unterscheidung zwischen Staub und einem die Verarbeitungseinrichtung beschädigenden Hindernis nicht möglich ist.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung ist in der DE 10 2005 056 696 A1 gezeigt. In dieser Druckschrift wird seitlich des Einlaufbereiches einer kontinuierlich arbeitenden Presse ein über die gesamte Breite reichender Strahlungssensor mit einem gegenüberliegenden Strahlungsempfänger vorgesehen, wobei der Strahlungssensor ein fokussierter Röntgenstrahler ist. Als Strahlungsempfänger wird ein Röntgendetektor verwendet. Der Strahlungssensor und der Strahlungsempfänger sind dabei der zu betrachtenden Pressgutmatte zugeordnet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit der ein umfassender Schutz der Verarbeitungseinrichtung insbesondere in staubigen Umgebungen ermöglicht ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lichtschranke in einem räumlichen Bereich unmittelbar vor Einlauf des Materialstranges in die Verarbeitungseinrichtung oberhalb oder unterhalb des Materialstranges etwa quer zu seiner Ausrichtung angeordnet ist und daß zur Ausbildung der Lichtschranke zumindest eine Röntgenquelle und zumindest ein Röntgendetektor eingesetzt sind, wobei der Röntgenquelle ein Kollimator zum Ausbilden eines Röntgenstrahls mit geringem Querschnitt zugeordnet ist und wobei dem Röntgendetektor ein Kollimator zugeordnet ist, welcher mit dem Kollimator der Röntgenquelle fluchtend angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Lichtschranke ist im räumlichen Bereich unmittelbar vor Einlauf des Materialstranges in die Verarbeitungseinrichtung angeordnet. Damit geht sie dem entstehenden Staub im weiteren Umfeld der Verarbeitungseinrichtung aus dem Weg. Auftretenden Verunreinigungen im räumlichen Bereich der erfindungsgemäßen Lichtschranke wird durch die Ausbildung der Lichtschranke als Röntgen-Lichtschranke begegnet. Die Röntgenstrahlen haben eine materialdurchleuchtende Eigenschaft. Röntgenstrahlen werden daher von auftretenden Staubpartikeln nicht oder nur unwesentlich absorbiert. Eine Absorption erfolgt vielmehr an verdichteten Materialhäufungen, wie sie bei Verwerfungen und Verdoppelungen des Materialstranges auftreten. Mit der eingesetzten Röntgenlichtschranke ist somit eine Unterscheidung zwischen Staub und Verwerfungen des Materialstrangs möglich. Dabei können bei der Verarbeitung des Signals des Röntgendetektors Warn- und Schaltschwellen definiert werden
Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß der Röntgenquelle ein Kollimator zum Ausbilden eines Röntgenstrahls mit geringem Querschnitt zugeordnet ist. Eine Röntgenquelle sendet Röntgenstrahlen über einen großen Streuwinkel verteilt aus. Für die Anwendung einer Röntgenquelle in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Kanalisierung notwendig, um aussagekräftige Abbildungen auf dem Detektor zu erreichen. Die Strahlen einer Röntgenquelle lassen sich nicht fokussieren, mit einem Kollimator aber bündeln beziehungsweise läßt sich mit einem Kollimator ein Röntgenstrahl mit geringem Querschnitt ausschneiden. Der Kollimator kann dabei ein zylinderförmiges Bauelement sein, welches eine geeignete Länge aufweist, um einen Röntgenstrahl mit geringem Querschnitt auszubilden. Ein anderer, z.B. rechteckiger, Querschnitt des Kollimators ist möglich.
Nach der Erfindung ist auch dem Röntgendetektor ein Kollimator zugeordnet, welcher mit dem Kollimator der Röntgenquelle fluchtend angeordnet ist. Beide Kollimatoren sind somit in einer Linie angeordnet. Der ausgesandte Röntgenstrahl tritt in den Kollimator des Röntgendetektors ein und wird diesem zugeführt. Damit ist der Zugang von Streustrahlung zum Röntgendetektor weitgehend verhindert.
Insbesondere der Einsatz des Kollimators im Bereich der Röntgenquelle hat zudem zur Folge, daß Schutzmaßnahmen gegen Röntgenstrahlung im Bereich der Verarbeitungseinrichtung nicht oder nur im geringen Maße erforderlich sind, da ein unkontrollierter Austritt von Röntgenstrahlung unterbleibt.
Auch der Kollimator des Röntgendetektors kann ein zylinderförmiges Bauelement sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für Materialstränge mit großen Breiten einsetzbar. Der Abstand zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor kann mehrere Meter betragen. Die Röntgenquelle und der Röntgendetektor können dabei höhenveränderbar angeordnet sein, um den oberhalb oder unterhalb des Materialstrangs anzuordnenden Röntgenstrahl an die jeweilige Höhe des Materialstrangs anzupassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

1. eine perspektivische Ansicht einer Verarbeitungseinrichtung für einen Materialstrang, dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz zugeordnet ist,
2 eine Seitenansicht der Verarbeitungseinrichtung gemäß 1, und
3 eine Seitenansicht eines Bauteils der Schutzvorrichtung gemäß 1 und 2.

Die Verarbeitungseinrichtung in 1 ist als Bandpresse 1 ausgebildet. Sie weist zwei Bänder 2, 3 auf, welche über Umlenkrollen 4, 5, umlaufend geführt sind. Weitere Stützrollen 6 dienen der Führung der Bänder 2, 3. Ein nicht weiter dargestellter Materialstrang wird entlang des Pfeils 7 in den Zwischenraum 8 zwischen beiden Bändern 2, 3 eingeführt. Diesem Einführen dienen nicht weiter dargestellte Förderbänder. Der Materialstrang wird in der Presse auf einen Bruchteil seiner vorherigen Höhe zusammengepreßt.
Unmittelbar vor dem Einlauf des Materialstrangs in die Bandpresse 1 sind die Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schutz der Verarbeitungseinrichtung angeordnet. Diese Bauteile umfassen eine Röntgenquelle 9 sowie einen Röntgendetektor 10. Ein von der Röntgenquelle 9 ausgesandter Röntgenstrahl 11 wird bis zum Detektor 10 geführt. Wird der Röntgenstrahl 11 durch Verwerfungen des Materialstrangs unterbrochen, wird diese Unterbrechung durch den Detektor 10 festgestellt und über eine Verschaltung eine weitere Zuführung des Materialstrangs in die Bandpresse 1 unterbrochen.
Die Röntgenquelle 9 und der Röntgendetektor 10 sind jeweils mit einem Kollimator 12 ausgerüstet. Jeder Kollimator 12 ist als zylinderförmiges Bauteil ausgebildet, dessen Länge um ein Vielfaches größer ist als sein Durchmesser.
Der Kollimator 12 ist in 3 gezeigt. Er ist auf einer Seite mit einem Kragenflansch 13 ausgerüstet. Der Kragenflansch 13 sowie die Wände des Kollimators 12 sind aus einem Metall mit einer derartigen Stärke gefertigt, die eine Durchdringung dieser Bauteile durch die Röntgenstrahlung verhindert.

Claims

Vorrichtung zum Schutz einer Verarbeitungseinrichtung für einen vorzugsweise endlosen, bewegten Materialstrang gegen mechanische Beschädigungen durch diesen Materialstrang, umfassend zumindest eine Lichtschranke, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranke in einem räumlichen Bereich unmittelbar vor Einlauf des Materialstranges in die Verarbeitungseinrichtung oberhalb oder unterhalb des Materialstranges etwa quer zu seiner Ausrichtung angeordnet ist und dass zur Ausbildung der Lichtschranke zumindest eine Röntgenquelle (9) und zumindest ein Röntgendetektor (10) eingesetzt sind, wobei der Röntgenquelle (9) ein Kollimator (12) zum Ausbilden eines Röntgenstrahls (11) mit geringem Querschnitt zugeordnet ist und dem Röntgendetektor (10) ein Kollimator (12) zugeordnet ist, welcher mit dem Kollimator (12) der Röntgenquelle (9) fluchtend angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollimator (12) der Röntgenquelle (9) ein zylinderförmiges Bauelement ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollimator (12) des Röntgendetektors (10) ein zylinderförmiges Bauelement ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Röntgenquelle (9) und Röntgendetektor (10) bis zu mehreren Metern beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenquelle (9) und der Röntgendetektor (10) höhenveränderbar angeordnet sind.