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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Regelung der Kartondichte für Mehrfachrundsiebkartonmaschinen, bestehend aus einem Radioisotop-Dichtegeber, der mit einem Massedurchflussregler verbunden ist.
Bei den Flachsiebkartonmaschinen wird die Kartondichte (Flächengewicht) mit Hilfe einer Einrichtung geregelt, die einen vor dem Rollapparat in Richtung der Kartonbewegung angeordneten Radioisotop-Dichtegeber enthält. Dieser Geber ist mit einem Impulsproportionalregler verbunden, der auf das an der Rohrleitung für die Zufuhr der Faserstoffmasse zu der Mischpumpe angeordnete Ventil einwirkt.
Der erwähnte Regler regelt den Massendurchfluss in Abhängigkeit von der Änderung der Kartondichte.
Die Regelgüte ist verhältnismässig klein, da der Regler ein Impulsregler ist. Die Anwendung eines stetig wirkenden Reglers ist wegen der relativ grossen Entfernung zwischen Geber und Ventil erschwert. Bei relativ geringer Kartonbewegungsgeschwindigkeit würde die Anwendung eines stetig wirkenden Reglers zu dessen Überregelung führen.
Bei dem Betrieb von Mehrfachrundsiebkartonmaschinen entstehen zusätzliche Schwierigkeiten, die damit verbunden sind, dass mehrere gleichzeitig arbeitende Mischpumpen vorhanden sind. Ausserdem werden die Filtrierungsbedingungen der Faserstoffmasse an den einzelnen Siebzylindern wegen Verschmutzung der Siebe mehr oder weniger geändert.
Zweck der Erfindung ist es, die erwähnten Schwierigkeiten zu überwinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur automatischen Regelung der Kartondichte zu schaffen, die eine selektive Einwirkung auf die Organe, die die Zufuhr der Masse zu mehreren gleichzeitig arbeitenden Mischpumpen unter Berücksichtigung der Formungsbedingungen an jedem Siebzylinder regeln, vorsieht und eine ausreichende Regelungsgüte der Kartondichte sichert.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Wannen der Siebzylinder, welche die mittleren Schichten des Kartons formen, Massefüllstandgeber enthalten, die mit Massendurchflussreglern über Addiereinrichtungen verbunden sind, wobei die Addiereinrichtungen mit dem Radioisotop-Dichtegeber über einen Korrekturregler in Verbindung stehen. Hiebei wird die Regelung der jeder Mischpumpe zugeführten Masse durch Signale bestimmt, die von dem Dichtegeber und den Füllstandgebern erzeugt werden, wobei die letzteren direkt die Formbedingungen berücksichtigen.
Die Anordnung der Füllstandgeber in den Wannen, wo die mittleren Kartonschichten geformt werden, gestattet es auf die am wenigstens defizite Masse im Laufe der Kartondichteregelung einzuwirken, wobei die Dichte der Deckschicht und der darunterliegenden Schicht möglichst klein gehalten wird.
Zur Berücksichtigung der Kartondichte-Änderungsgeschwindigkeit ist es zweckmässig als Korrekturregler einen bekannten PID-Regler zu benutzen.
Zur Vermeidung von statistischen Fehlern in der Massedurchflussregelung unter Zuhilfenahme von Massedurchflussreglern ist es zweckmässig, als solche bekannte PI-Regler zu benutzen.
Eine Verringerung der Einwirkung der physikalischen Eigenschaften der Faserstoffmasse in den Wannen auf die Funktionsgüte der Füllstandgeber ist möglich, wenn als solche bekannte piezoelektrische Druckmischfüllstandmesser benutzt werden.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Dichte und damit das Flächengewicht des Kartons, der aus sieben bis acht elementaren Schichten besteht, mit einer Genauigkeit bis 3% geregelt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung folgen aus der nachstehenden erläuternden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles, in denen Fig. l das Prinzipschema der Einrichtung und einen Teil der Mehrfachrundsiebkartonmaschine, mit der die Einrichtung zusammenwirkt und Fig. 2 das Blockschema einer Schutzeinheit zeigt.
Gemäss Fig. l sind Massedurchflussgeber--l-- (Fig. l) an Rohrleitungen --3-- für die Zufuhr der Faserstoffmasse zu Mischpumpen --2-- über Einlassrohrleitungen --4-- dieser Pumpen angeordnet. Mit den Einlassrohrleitungen--4--sind Rohrleitungen--5--für die Zufuhr von Wasser zu diesen Pumpen aus einer Hauptleitung--6--verbunden.
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Sperrventile--7--undMassefüllstandgeber-l-und der Addiereinrichtung --13-- eintreffenden Signale. Druckleitungen - der Mischpumpe-2-sind mit Wannen-16 bis 23-verbunden, in welchen Siebzylinder --24-- untergebracht sind.
Die in den Wannen--16 und 23--angeordneten Siebzylinderformen gerichtete Kartonschichten--25--und die Zylinder in den Wannen--17 und 22-formen die unter der Deckschicht befindlichen Kartonschichten. Die mittleren Kartonschichten werden von den Zylindern in den Wannen --18
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bis 21--geformt. In die Wannen--18 bis 21-- wird die am wenigsten defizite Masse gefördert.
In den Wannen--18 bis 21--sind bekannte piezoelektrische Druckmischfüllstandmesser--26-- angeordnet, die als Füllstandgeber dienen und mit den Addiereinrichtungen--13--über Rohrleitungen --27-- verbunden sind.
Zwischen Presszylindern --28-- und Trockenzylindern --29-- ist ein Radioisotop-Dichtegeber - mit einem elektropneumatischem Wandler angeordnet, der mit dem erwähnten pneumatischen PID-Korrekturregler --31-- über eine Rohrleitung --32-- verbunden ist. Dieser Regler steht mit den Addiereinrichtungen --13-- über eine Rohrleitung--33--, eine Schutzeinheit--34--, eine Rohrleitung - -35--, einen Sammler--36--und Rohrleitungen--37--in Verbindung.
Der Korrekturregler erzeugt ein Korrektursignal in Abhängigkeit von der Änderung der Kartondichte, die
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--31-- erzeugte- -27-- eintreffenden Signal summiert.
Der Korrekturregler --31-- berücksichtigt die Änderungsgeschwindigkeit der Kartondichte und das von diesem Regler erzeugte Signal ist ein Vorhaltsignal gegenüber dem vom Massefüllstandgeber--l--erzeugten Signal.
Das von dem Korrekturregler--31--erzeugte Signal wird in der Addiereinrichtung--13--in Abhängigkeit von den Formbedingungen in den Wannen--18 bis 21--, korrigiert, wobei diese Formbedingungen indirekt durch die Füllstandregler--26--bestimmt werden. Infolge der algebraischen Summierung mit dem vom Geber--26--eintreffenden Signal in der Addiereinrichtung--13--wird ein Signal erzeugt, das die Information über die Kartondichte und über die Formbedingungen der elementaren Schichten des Kartons trägt.
In dem Regler --10-- wirkt das Summensignal der Addiereinrichtung--13--mit dem vom Massefüllstandgeber--l--eintreffenden Signal zusammen, wobei der Regler --10-- ein Signal erzeugt, das hinreichend den Zustand der Kartonmaschine berücksichtigt.
Infolge der Einwirkung des gleichen Reglers --10-- auf das regelnde Absperrventil --8-- wird die Menge der den Wannen--18 bis 21--zugeführten Masse verringert bzw. erhöht, was die Regelung der Kartondichte durch den am wenigsten defiziten Werkstoff ermöglicht, wobei die Dichte der äusseren Kartonschichten möglicht klein gehalten wird.
Um ein fehlerhaftes Ansprechen des Korrekturreglers--31--bei dem Kartonabriss zu vermeiden, ist in der Nähe des Radioisotop-Dichtegeber--30--eine Lampe--38--über dem Karton angeordnet, wobei unter dem Karton eine mit einer Schutzeinheit--34--über einen Stromkreis--40--verbundene Photozelle --39-- vorgesehen ist.
Bei einem Kartonabriss bewirkt das von der Photozelle--39--zur Schutzeinheit--34--gelangende Signal ein Ansprechen dieser Einheit und ein Abschalten des Korrekturreglers--31--von der Addiereinrichtung-13--.
Die Einheit--34-- (Fig. 2) enthält einen bekannten Druckluftverteiler--41--mit elektromagnetischem Antrieb und ist einerseits mit dem elektrischen Stromkreis--40--und anderseits mit einem Druckluftrelais--42--mit Speicherzelle über eine Rohrleitung--43--verbunden. Das Druckluftrelais - steht mit dem Korrekturregler--31--über die Rohrleitung --33-- und mit einem bekannten Druckluftvergleichselement--44--über eine Rohrleitung--45--in Verbindung.
Das Vergleichselement --44-- ist mit der Rohrleitung --35-- über die Rohrleitung --46-- und einen bekannten Druckluftverstärker--47--verbunden.
Trifft kein Signal von der Photozelle--39--ein, so gelangt das Signal von dem Korrekturregler --31-- ungehindert an die Addiereinrichtung. Bei einem Kartonabriss liefert die Photozelle --39-- ein Signal an den Druckluitverteiler --41--, demzufolge dieser ein Steuersignal an das Druckluftrelais--42--abgibt.
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dem Vergleichselement--44--wird ein Signal nur aus der Speicherzelle zugeführt, d. h. ein Signal, das die Kartondichte zum Abrissmoment erfasst.
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Addiereinrichtungen verbinden.
Bei der Wiederherstellung des normalen Betriebszustandes der Maschine lässt die Einheit--34--wieder das Signal vom Korrekturregler-31-zu den Addiereinrichtungen --13-- ungehindert durch.
Die Einrichtung berücksichtigt den Mahlgrad der Masse mittels der Füllstandgeber. Ausserdem gestattet es die Einrichtung auf ein und derselben Maschine Karton von verschiedener Dichte herzustellen. Hiebei genügt es nur die Einstellung jedes Massedurchflussreglers und des Wandlers des Radioisotop-Dichtegebers zu ändern.