AT514948B1 - Fluidsystem für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

Abstract

Ein Fluidsystem für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn weist mindestens ein Stellglied (1) und mindestens einen digitalen Fluidregler (2) auf. Der digitale Fluidregler (2) stellt einen vorbestimmten Durchflussratenbereich für die Auslenkung und/oder Positionierung des Stellglieds (1) bereit und ist aus mindestens drei Ventilen (3, 4, 5) gebildet, die jeweils einen Ablassventilabschnitt (3a, 4a, 5a) und einen Zufuhrventilabschnitt (3b, 4b, 5b) aufweisen. Die Ventile (3, 4, 5) des digitalen Fluidreglers (2) sind mit abgestuften Durchflussraten ausgeführt, die durch Drosselelemente (7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) am Ablassventilabschnitt (3a, 4a, 5a) und am Zufuhrventilabschnitt (3b, 4b, 5b) der Ventile (3, 4, 5) mit einer vorbestimmten Drosselfunktion herbeigeführt werden. In Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler (2) ist ein Ventilabschnitt (6) vorgesehen, der zum Verschieben des durch den digitalen Fluidregler (2) bereitgestellten Durchflussratenbereichs ansteuerbar ist, wobei zwischen einer Durchflussrate (B1), die mit dem in Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler (2) vorgesehenen Ventilabschnitt (6) erzielbar ist, und einem Durchflussratenbereich (A1), der mit dem digitalen Fluidregler (2) erzielbar ist, zumindest ein Durchflussratenbereich liegt, der auch mit einer Kombination des digitalen Fluidreglers (2) mit dem in Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler (2) vorgesehenen Ventilabschnitt (6) vom Regelbereich ausgeschlossen ist.

Description

Beschreibung

FLUIDSYSTEM FÜR EINE MASCHINE ZUR HERSTELLUNG EINER FASERSTOFFBAHN

[0001] Die Erfindung betrifft ein Fluidsystem für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoff¬bahn, insbesondere eine Papier-, Tissue- oder Kartonmaschine, gemäß dem Oberbegriff vonAnspruch 1.

[0002] Bei Papiermaschinen wird verbreitet ein Fluidsystem als Betätigungs- und Steuerungs¬mittel eingesetzt. Hierbei werden insbesondere Stellglieder hydraulisch angetrieben, mit denengroße Kräfte mit hoher Genauigkeit eingeregelt und ausgeübt werden können.

[0003] Fluidsysteme für Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn unter Verwendung vondigitalen Flugreglern sind bekannt. Bei solchen digitalen Fluidreglern kann mit Hilfe von einerParallelverschaltung von mehreren Ventilen mit abgestufter ausgelegter Durchflussrate durchselektive Ansteuerung der einzelnen Ventile eine vorbestimmte Durchflussrate erzielt werden,mit der das zugehörige Stellglied ausgelenkt werden kann. Solche bekannten digitalen Fluidreg¬ler verwenden herkömmlicherweise eine binäre Auslegung, bei denen die Durchflussraten vonmehreren Ein/Ausventilen einer binären Reihe folgen. Ferner sind Fibonacci-Codierungen beisolchen Ventilanordnungen möglich.

[0004] Eine genaue Druckeinstellung erfordert eine niedrige Durchflussrate, während einerasche Bewegung bspw. eines großen Zylinders ein Ventil mit einer Durchflussrate erfordert, diedeutlich höher ist. Insbesondere bei einem Hydraulikschaltkreis (bspw. einem Optiload-Zylinder)der eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit des Zylinders erfordert und andererseits eine genaueDruckeinstellung des verwendeten Fluids, muss eine sehr große Anzahl von Ventilen vorgese¬hen werden, wenn die binäre Auslegung verwendet wird.

[0005] DE 10 2009 026 604 A1 zeigt ein gattungsgemäßes Fluidsystem für eine Maschine zurHerstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier-, Tissue- oder Kartonmaschine,gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit mindestens einem Stellglied, das mit einem Ar¬beitsfluid antreibbar ist, und mindestens einem digitalen Fluidregler, der dem Stellglied zuge¬ordnet ist und die Auslenkung und/oder Positionierung des Stellglieds durch Ansteuerung vonden digitalen Fluidregler bildenden und mit abgestuften Durchflussraten ausgelegten Ventilenbewirkt, wobei der digitale Fluidregler einen vorbestimmten Durchflussratenbereich für dieAuslenkung und/oder Positionierung des Stellglieds bereitstellt, der digitale Fluidregler aus dreioder mehr Ventilen gebildet ist, die jeweils einen Ablassventilabschnitt und einen Zufuhrventil¬abschnitt aufweisen, die Ventile des digitalen Fluidreglers mit abgestuften Durchflussratenausgeführt sind, die durch Drosselelemente am Ablassventilabschnitt und am Zufuhrventilab¬schnitt der Ventile mit einer vorbestimmten Drosselfunktion herbeigeführt werden, und die ab¬gestuften Durchflussraten einer binären Reihe oder einer Fibonacci-Reihe folgend eingerichtetsind.

[0006] JP S 58 84 313 A und US 5 329 965 A zeigen jeweils digitale Fluidregler mit verschie¬denen Digitalventilen (sog. Ein/Aus-Ventilen bzw. Sperrventilen), deren Durchflussrate überzugeordnete Drosseln entsprechend eingestellt ist. Diese Ventile sind richtungsabhängigeSperrventile, die ein Durchströmen eines Fluids in eine Richtung ermöglichen und daher ent¬sprechend steuern bzw. regeln.

[0007] DE 20 2009 013 507 U1 zeigt eine weitere hydraulische Steuerung gemäß dem Standder Technik, die einen hydraulischen Verbraucher und zumindest zwei parallel geschaltetenWegeventile aufweist, die gemeinsam die Funktion eines stetig verstellbaren Wegeventils erfül¬len, und über die die Druckmittelzufuhr zum Verbraucher und/oder die Druckmittelabfuhr vomVerbraucher steuerbar ist, in dem die Wegeventile in eine Öffnungsstellung oder eine Sperrstei¬lung bringbar sind.

[0008] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fluidsystem für eine Maschine zurHerstellung einer Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu verbessern, dass ein möglichst großer Regelbereich zur Verfügung gestellt wird, während das Fluidsystemvereinfacht ist.

[0009] Die Aufgabe wird durch ein Fluidsystem mit der Kombination der Merkmale von An¬spruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchendefiniert.

[0010] Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist das Fluidsystem für eineMaschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier-, Tissue- oder Kar¬tonmaschine mindestens ein Stellglied, das mit einem Arbeitsfluid antreibbar ist, mindestenseinen digitalen Fluidregler, der dem Stellglied zugeordnet ist und die Auslenkung und/oderPositionierung des Stellglieds durch Ansteuerung von den digitalen Fluidregler bildenden undmit abgestuften Durchflussraten ausgelegten Ventilen bewirkt, wobei der digitale Fluidreglereinen vorbestimmten Durchflussratenbereich für die Auslenkung und/oder Positionierung desStellglieds bereitstellt. Gemäß dem Grundkonzept der vorliegenden Erfindung ist in Parallelver¬schaltung mit dem digitalen Fluidregler ein Ventilabschnitt vorgesehen, der zum Verschiebendes durch den digitalen Fluidregler bereitgestellten Durchflussratenbereichs ansteuerbar ist.

[0011] Gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit ein digitaler Fluidregler mit einem be¬stimmten Regelbereich verwendet werden, der für die spezifische Anwendung eine ausreichen¬de Genauigkeit zur Verfügung stellt, während der Durchflussratenbereich, der durch den digita¬len Fluidregler zur Verfügung gestellt wird, durch den zusätzlich vorgesehenen Ventilabschnittverschoben werden kann. Hierdurch kann mit einer geringen Anzahl von Ventilen ein Fluidsys¬tem zur Verfügung gestellt werden, das den Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit und Dyna¬mik gerecht wird.

[0012] Erfindungsgemäß ist der digitale Fluidregler aus drei oder mehr Ventilen gebildet, diejeweils einen Ablassventilabschnitt und einen Zufuhrventilabschnitt aufweisen. Diese Anord¬nung ermöglicht die Einstellung von vorbestimmten Durchflussraten sowohl für die Zufuhr alsauch den Ablass des Fluids zu bzw. von dem Stellglied.

[0013] Erfindungsgemäß sind die Ventile des digitalen Fluidreglers mit abgestuften Durchfluss¬raten ausgeführt, die durch Drosselelemente am Ablassventilabschnitt und am Zufuhrventilab¬schnitt der Ventile mit einer vorbestimmten Drosselfunktion herbeigeführt werden. Hierdurchkann bewirkt werden, dass vorbestimmte Durchflussraten zur Zufuhr und zum Ablass des Fluidszu und von dem Stellglied verwirklich werden können.

[0014] Erfindungsgemäß sind die abgestuften Durchflussraten einer binären Reihe oder einerFibonacci-Reihe folgend eingerichtet. Eine binäre Reihe zur Auslegung der Durchflussraten beidigitalen Fluidreglern hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da hierdurch die ansteuerba¬ren Durchflussraten durch selektive Ansteuerung der Ventile besonders vorteilhaft sind. EineFibonacci-Reihe ist besonders vorteilhaft zur Herbeiführung eines breiten Dynamikbereichs desdigitalen Fluidreglers.

[0015] Erfindungsgemäß liegt zwischen dem Durchflussratenbereich, der mit dem in Parallel¬verschaltung mit dem digitalen Fluidregler vorgesehenen Ventilabschnitt erzielbar ist, und demDurchflussratenbereich, der mit dem digitalen Fluidregler erzielbar ist, ein Durchflussratenbe¬reich, der auch mit einer Kombination des digitalen Fluidreglers mit dem in Parallelverschaltungmit dem digitalen Fluidregler vorgesehenen Ventilabschnitt vom Regelbereich ausgeschlossenist. Durch eine solche Anordnung wird ein Fluidsystem zur Verfügung gestellt, bei welchem einDurchflussratenbereich nicht ansteuerbar ist, der für die Steuerung des Stellglieds nicht erfor¬derlich ist. Somit kann ein System zur Verfügung gestellt werden, das eine optimale Funktionali¬tät aufweist und gleichzeitig eine geringstmögliche Anzahl von Ventilen benötigt.

[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Stellgliedein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder. Ein Hydraulikzylinder lässt sich besonders vorteilhaft miteinem Fluidsystem ansteuern, insbesondere wenn ein inkompressibles Fluid verwendet wird.

[0017] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der in Paral- lei verschaltu ng mit dem digitalen Fluidregler vorgesehene Ventilabschnitt aus einem Ventil miteinem Zufuhrventilabschnitt und einem Ablassventilabschnitt mit einer vorbestimmten und durchein zugeordnetes Drosselelement herbeigeführten Durchflussrate ausgebildet. Der in Parallel¬verschaltung mit dem digitalen Fluidregler vorgesehene Ventilabschnitt kann somit die Zufuhrund den Ablass zu bzw. von dem Stellglied mit einer vorbestimmten Durchflussrate zusätzlichzu der durch den digitalen Fluidregler zur Verfügung gestellten Durchflussrate herbeiführen.

[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der in Paral¬lelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler vorgesehene Ventilabschnitt mit einer Durchfluss¬rate eingerichtet, die höher als die höchste der Durchflussraten der Ventile des digitalen Fluid¬reglers eingerichtet ist. Eine solche Auslegung stellt ein Fluidsystem zur Verfügung, bei demeine besonders genaue Einstellung der Durchflussraten in einem vorbestimmten Bereich mög¬lich ist, jedoch ebenfalls eine deutlich höhere Durchflussrate durch den zusätzlichen Ventilab¬schnitt herbeigeführt werden kann, so dass die Anwendung des Fluidsystems verbessert wird.

[0019] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der in Paral¬lelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler vorgesehene Ventilabschnitt aus mehreren Venti¬len ausgebildet, die jeweils mit einer abgestuften Durchflussrate eingerichtet sind. Durch einesolche Anordnung wird ein Fluidsystem zur Verfügung gestellt, mit dem die Verschiebung desDurchflussratenbereichs, der durch den digitalen Fluidregler zur Verfügung gestellt wird, nichtnur in einem Schritt, sondern abgestuft verschoben werden kann. Hierdurch wird der Regelbe¬reich des Gesamtsystems weitergehend optimiert.

[0020] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die jeweili¬gen Durchflussraten der Ventile des in Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler vorge¬sehenen Ventilabschnitts höher als die höchste der Durchflussraten der Ventile des digitalenFluidreglers eingerichtet. Hierdurch wird ein Fluidsystem zur Verfügung gestellt, welches zurVerwendung von möglichst wenigen Ventilen einen großen Regelbereich unter Berücksichti¬gung der notwendigen Durchflussraten herbeiführt.

[0021] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der mitdem in Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler vorgesehene Ventilabschnitt einenDurchflussratenbereich erzielen, der höher als der Durchflussratenbereich ist, der mit demdigitalen Fluidregler erzielbar ist. Hierdurch kann ein Fluidsystem zur Verfügung gestellt werden,bei welchem unter Verwendung einer möglichst geringen Anzahl von Ventilen ein großer Re¬gelbereich ermöglicht wird, während nur die notwendigen Regelbereiche erzielbar sind.

[0022] Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist eine Maschinezur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier-, Tissue- oder Kartonmaschinemindestens ein Stellglied auf, das mit einem Arbeitsfluid antreibbar ist, und ist ferner ein Fluid¬system vorgesehen, das aufgebaut ist, wie vorstehend diskutiert ist, mit dem das Stellglied derMaschine zur Auslenkung und/oder Positionierung eines Elements der Maschine verbunden ist.Das beschriebene Fluidsystem ist bei Anwendung auf eine Maschine zur Herstellung einerFaserstoffbahn besonders vorteilhaft, da hier die optimierte Nutzung der Anzahl der Ventileunter Beibehaltung der Funktionalität besonders bedeutsam ist.

[0023] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Berücksichti¬gung der Zeichnungen beschrieben.

[0024] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fluidsystems gemäß der vorliegenden

Erfindung in einem Ausführungsbeispiel.

[0025] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fluidsystems gemäß einer Abwand¬ lung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

[0026] Fig. 3 zeigt in einem Diagramm Durchflussratenbereiche, die mit der Abwandlung von

Fig. 2 erzielbar sind.

[0027] Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Stellglied 1 mit dem Fluidsystem über eine Leitung 15verbunden. In dem gezeigten Beispiel ist das Stellglied ein Hydraulikzylinder mit einseitiger

Wirkung. Jedoch kann auch ein Stellglied mit doppelseitiger Wirkung oder ein anders wirkendesStellglied verwendet werden, solange dieses durch ein Fluidsystem ansteuerbar ist.

[0028] Das Fluidsystem von Fig. 1 ist grundsätzlich in den Bereich des digitalen Fluidreglers 2und den Bereich des Ventilabschnitts 6 unterteilt. Ferner ist ein Fluidversorgungssystem vorge¬sehen, das eine bspw. motorbetriebene Pumpe 11, einen Behälter 12 sowie eine Zufuhrleitung13 sowie eine Ablassleitung 14 aufweist. Die Pumpe 11 saugt das Fluid aus dem Behälter 12an und führt dieses über die Leitung 13 sowohl zu dem digitalen Fluidregler 2 als auch demVentilabschnitt 6 zu. Von dem digitalen Fluidregler 2 und dem Ventilabschnitt 6 abgegebenesFluid wird über die Ablassleitung 14 zu dem Behälter 12 zurückgeführt.

[0029] Im Folgenden wird der digitalen Fluidregler 2 im Einzelnen beschrieben.

[0030] Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der digitale Fluidregler aus drei Ventilen 3, 4, 5. Jedes der Ventile 3, 4, 5 weist einen Ablassventilabschnitt 3a, 4a, 5a und einen Zufuhrventil¬abschnitt 3b, 4b, 5b auf. Der Ablassventilabschnitt und der Zufuhrventilabschnitt sind jeweilsgetrennt regelbar.

[0031] Die Eingänge der Zufuhrventilabschnitte 3b, 4b, 5b sind über Drosseln 7b, 8b, 9b mit derZufuhrleitung 13 verbunden. Die Ausgänge der Ablassventilabschnitte 3a, 4a, 5a sind überDrosseln 7a, 8a, 9a mit der Ablassleitung 14 verbunden. Die Leitung 15, die mit dem Stellgliedverbunden ist, ist mit jedem der Ausgänge der Zufuhrventilabschnitte 3b, 4b, 5b und den Ein¬gängen von jedem der Ablassventilabschnitte 3a, 4a, 5a verbunden. Mit einer solchen Anord¬nung kann durch Öffnen von einem oder mehreren der Zufuhrventilabschnitte Fluid zu demStellglied 1 zugeführt werden. Ferner kann bei geschlossenen Zufuhrventilabschnitten durchÖffnen von einem oder mehreren der Ablassventilabschnitte Fluid aus dem Stellglied 1 abge¬führt und in den Behälter 12 zurückgeführt werden.

[0032] Die Drosselelemente dienen dazu, die Durchflussraten der einzelnen Ventile einzurich¬ten. Dabei sind bei den einzelnen Ventilen 3, 4, 5 unterschiedliche Auslegungen durch unter¬schiedliche Drosselelemente verwirklicht. Beispielsweise können die Drosseln 7a und 7b desersten Ventils 3 mit einer eingerichteten Durchflussrate von Q1 = 1 l/min eingerichtet werden,wohingegen die Durchflussrate der Drosselelemente 8a, 8b des zweiten Ventils 4 mit einerDurchflussrate von Q2 = 2 l/min ausgelegt wird, während die Drosselelemente 9a, 9b mit einerDurchflussrate von Q3 = 4 l/min für das dritte Ventil 5 ausgelegt werden. Diese Angaben sindlediglich beispielhafter Natur und sowohl eine binäre Auslegung der Durchflussraten als aucheine Fibonacci-Auslegung sowie eine PNM-Auslegung sind möglich. Zu beachten ist dabei,dass die Durchflussraten in Abhängigkeit des durch die Zufuhrleitung 13 zugeführten Fluidseingerichtet sind.

[0033] Zusätzlich zu dem digitalen Fluidregler 2 ist parallel verschaltet mit diesem der Ventilab¬schnitt 6 vorgesehen. Der Ventilabschnitt 6 weist einen Zufuhrventilabschnitt 6b und einenAblassventilabschnitt 6a auf. Auch bei dem Ventilabschnitt 6 sind ein Drosselelement 10b amEingang des Zufuhrventilabschnitts 6b und ein Drosselelement 10a am Ausgang des Ablass¬ventilabschnitts 6a vorgesehen. Diese Drosselelemente 10a, 10b können bspw. mit einer deut¬lich höheren Durchflussrate als derjenigen der Ventile 3, 4, 5 des digitalen Fluidreglers 2 ausge¬legt werden, bspw. mit Q4 = 60 l/min für einen bestimmten Druck an der Zufuhrleitung 13. Auchdiese Angabe ist beispielhaft und dient lediglich der Erläuterung des Ausführungsbeispiels.

[0034] Die Funktion des beispielhaften Fluidsystems wird im Folgenden dargestellt.

[0035] Zur Zufuhr des Fluids zu dem Hydraulikzylinder 1 durch die Leitung 15 werden die Ab¬lassventilabschnitte 3a, 4a, 5a des digitalen Fluidreglers 2 geschlossen gehalten. Die Zufuhr¬ventilabschnitte 3b, 4b, 5b können selektiv angesteuert werden, um das Fluid, das von derPumpe 11 zu den Zufuhrventilabschnitten 3b, 4b, 5b zugeführt wird, einzustellen. Bei der Öff¬nung des Zufuhrventilabschnitts 3b wird somit das Fluid mit einer Durchflussrate von Q1 = 1l/min zugeführt, während bei Öffnung des zweiten Zufuhrventilabschnitts das Fluid mit einerDurchflussrate von Q2 = 2 l/min zugeführt wird, während die anderen Zufuhrventilabschnittegeschlossen sind. Wird der dritte Zufuhrventilabschnitt 5b geöffnet, wird das Fluid mit einer

Durchflussrate von Q3 = 4 l/min zugeführt. Die Kombination der Ansteuerung der einzelnenZufuhrventilabschnitte 3b, 4b, 5b führt somit zu einstellbaren Durchflussraten von Q(1, 2, 3) =1 l/min, 2 l/min, 3 l/min, 4 l/min, 5 l/min, 6 l/min und 7 l/min.

[0036] Dieselben Einstellungen können an den Ablassventilabschnitten 3a, 4a, 5a vorgenom¬men werden, während die Zufuhrventilabschnitte 3b, 4b, 5b geschlossen bleiben. In diesem Fallwird das Fluid aus dem Hydraulikzylinder 1 durch die Leitung 15 durch die Ablassventilabschnit¬te und die zugehörigen Drosselelemente durch die Leitung 14 in den Behälter 12 zurückgeführt.Auch hierbei können dieselben Durchflussraten wie bei der Zufuhr des Fluids erzielt werden.

[0037] Für den Fall, dass eine deutlich erhöhte Durchflussrate erforderlich ist, kann der Zufuhr¬ventilabschnitt 6b des Ventilabschnitts 6 geöffnet werden, so dass eine hohe Durchflussrate Q4durch die Leitung 15 zur Auslenkung des Hydraulikzylinders 1 zur Verfügung gestellt wird.Diese Durchflussrate, die im angegebenen Beispiel Q4 = 60 l/min beträgt, kann durch die an¬steuerbaren Durchflussraten des digitalen Fluidreglers 2 ergänzt werden. Somit ergeben sichfür die Zufuhr des Fluids zu dem Hydraulikzylinder 1 die vorstehend angegebenen Durchflussra¬ten von Q(1,2, 3) = 1 - 7 l/min in einer Abstufung von 1 l/min zuzüglich der hohen Durchflussra¬te von Q4 = 60 l/min, die durch den Ventilabschnitt 6 zur Verfügung gestellt wird.

[0038] Im umgekehrten Fall kann die Auslenkung des Hydraulikzylinders 1 durch Ablassen desFluids durch die Leitung 15 durch die Ablassventilabschnitte des digitalen Fluidreglers 2 undzusätzlich durch den Ablassventilabschnitt 6a des Ventilabschnitts 6 herbeigeführt werden.Auch hier können Durchflussraten in derselben Abstufung wie bei der Zufuhr des Fluids zu demHydraulikzylinder 1 erzielt werden.

[0039] Erfindungsgemäß wird somit der digitale Fluidregler 2 durch einen parallel mit diesemverschalteten Ventilabschnitt ergänzt, der den Regelbereich sinnvoll erweitert. Insbesondere istbei diesem Fluidsystem die Möglichkeit gegeben, bei niedrigen Durchflussraten eine genaueEinstellung vorzunehmen, während jedoch eine schnelle Auslenkung möglich ist, falls dieserforderlich ist. Zusätzlich kann auch bei schneller Auslenkung eine genaue Einstellung mit Hilfedes digitalen Fluidreglers 2 in gewissen Grenzen vorgenommen werden.

[0040] Abwandlungen: [0041] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Ventile in dem digitalen Fluidregler vor¬gesehen. Jedoch ist die Anzahl nicht auf drei beschränkt, und können vier oder mehr Ventileverwendet werden, wobei insbesondere die Abstufung der Durchflussraten der entsprechendenDrosselelemente entsprechend einer primären Auslegung oder einer Fibonacci-Auslegung oderähnlichem anpassbar ist. Ferner ist im oben beschrieben Ausführungsbeispiel davon ausge¬gangen worden, dass die Drosselelemente von Zufuhrventilabschnitt und Ablassventilabschnitteines bestimmten Ventils, das in dem digitalen Fluidregler enthalten ist, gleich sind. Jedochkönnen die Drosselelemente für Zufuhr und Ablass eines spezifischen Ventils unterschiedlichausgelegt werden, so dass für Zufuhr und Ablass des Fluids zu und von dem Hydraulikzylinderunterschiedliche Eigenschaften herbeigeführt werden können. Dieselbe Abwandlung gilt für dieDrosselelemente, die in dem Ventilabschnitt 6 vorgesehen sind.

[0042] Eine Abwandlung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnah¬me auf Fig. 2 beschrieben.

[0043] Gemäß der Abwandlung, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Ventilabschnitt durch mehrereVentile ausgebildet. Insbesondere ist der Ventilabschnitt 6 mit zwei Ventilabschnitten 61, 62versehen, die jeweils einen Zufuhrventilabschnitt 61b, 62b und einen Ablassventilabschnitt 61a,62a aufweisen. Bei einem solchen System können die Durchflussraten Q( 1, 2, 3), die durchden digitalen Fluidregler herbeigeführt werden, in Stufen verschoben werden, so dass die An¬wendungsmöglichkeiten und die Optimierung des Fluidsystems weitergehend verbessert wird.Hierzu sind Drosselelemente 10a, 20a an den Ablassventilabschnitten 61a, 62a des Ventilab¬schnitts 6 vorgesehen und Drosselelemente 10b, 20b an den Zufuhrventilabschnitten 61b, 62bdes Ventilabschnitts 6 vorgesehen. Mit dem Ventilabschnitt 61 kann eine Durchflussrate von Q5bereitgestellt werden und mit dem Ventilabschnitt 62 kann eine Durchflussrate von Q6 bereitge- stellt werden, die vorzugweise größer als die Durchflussrate Q5 ist.

[0044] Für die in Fig. 2 dargestellte Abwandlung ergeben sich die in Fig. 3 gezeigten Durch¬flussratenbereiche, die im Folgenden erläutert werden.

[0045] In Fig. 3 ist die Durchflussrate in Abhängigkeit von dem Reglerzustand dargestellt, der inFig. 2 gezeigt ist. Dabei ist die Durchflussrate in l/min in Abhängigkeit vom Druck p in der Zu¬fuhrleitung 13 aufgetragen. Der Reglerzustand ist mit diskreten Punkten auf der horizontalenAchse dargestellt, wobei an jedem Punkt der digitale Fluidregler 2 und der Ventilabschnitt 6 inbekannter Weise mit ansteigenden Durchflussraten angesteuert werden. Ausgehend von die¬sen diskreten Reglerzuständen ergeben sich ebenso diskrete Durchflussraten an der mit demStellglied verbundenen Leitung 15, die in der Ansicht von Fig. 3 miteinander verbunden sind,um die Darstellung zu verdeutlichen.

[0046] Aus dieser Ansteuerung ergibt sich ein erster Bereich A1, in welchem der Ventilabschnitt6 geschlossen ist, so dass der oben angegebene Durchflussratenbereich Q (1, 2, 3) des Fluid¬reglers 2 verfügbar ist. Durch Öffnen des Ventilabschnitts 61 kann die Durchflussrate auf denWert von Q5 eingestellt werden. Hierzu kann der digitale Fluidregler 2 vollständig geschlossenbleiben.

[0047] Aufgrund der Tatsache, dass der Ventilabschnitt 6 mit zwei Ventilabschnitten 61, 62ausgestattet ist, die jeweils unterschiedliche Durchflussraten, nämlich Q5 und Q6 zur Verfügungstellen, können mit entsprechender Ansteuerung der Ventilabschnitte 61, 62 drei unterschiedli¬che Durchflussraten zur Verfügung gestellt werden. Durch B1, B2 und B3 ist dieser Sachverhaltdargestellt. Zwischen den Durchflussraten B1 und B2 bzw. B2 und B3 sowie anschließend anden Bereich B3 liegen die Bereiche A2, A3 bzw. A4, bei denen die von den Ventilabschnitten61,62 zur Verfügung gestellten Durchflussraten mit Hilfe des digitalen Fluidreglers 2 eingestelltwerden können.

[0048] Es ist anzumerken, dass die Darstellung von Fig. 3 auch auf das in Fig. 1 dargestellteSystem anwendbar ist, sofern nur die Bereiche A1 und A2 sowie der Wert B1 berücksichtigtwerden.

[0049] Insgesamt ergibt sich durch die Kombination des digitalen Fluidreglers mit dem Ventilab¬schnitt 6 oder den Ventilabschnitten 61, 62 eine optimale Einsteilbarkeit der Durchflussratenunter Berücksichtigung der Anforderungen für die spezifische Anwendung. Dabei können derdigitale Fluidregler 2 und der Ventilabschnitt 6 bzw. die Ventilabschnitte 61, 62 so eingerichtetwerden, dass nur diejenigen Durchflussratenbereiche ansteuerbar sind, die für den entspre¬chenden Anwendungsfall erforderlich sind. Somit ergibt sich insgesamt ein optimierter Durch¬flussratenbereich bei minimierter Anzahl von Ventilen und deutlich vereinfachter Ansteuerungdes Gesamtsystems.

[0050] Das beschriebene Fluidsystem kann für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoff¬bahn insbesondere eine Papier-, Tissue- oder Kartonmaschine verwendet werden. Das Stell¬glied 1 kann bspw. zur Positionseinstellung von Walzen in einer solchen Maschine verwendetwerden.

[0051] Obwohl im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Hydraulikzylinder 1 als Stell¬glied verwendet wird, kann auch ein anderes Fluid, wie z.B. Hydrauliköl, Luft, Wasser, unter¬schiedliche Gase oder Emulsionen von den vorigen Fluiden und dergleichen verwendet werden.

Claims (8)

1. Patentansprüche 1. Fluidsystem für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einePapier-, Tissue- oder Kartonmaschine, mit mindestens einem Stellglied (1), das mit einem Arbeitsfluid antreibbar ist, undmindestens einem digitalen Fluidregler (2), der dem Stellglied (1) zugeordnet ist und dieAuslenkung und/oder Positionierung des Stellglieds (1) durch Ansteuerung von den digita¬len Fluidregler (2) bildenden und mit abgestuften Durchflussraten ausgelegten Ventilen (3,4, 5) bewirkt, wobei der digitale Fluidregler (2) einen vorbestimmten Durchflussratenbereich für die Auslenkungund/oder Positionierung des Stellglieds (1) bereitstellt, der digitale Fluidregler (2) aus drei oder mehr Ventilen (3, 4, 5) gebildet ist, die jeweils ei¬nen Ablassventilabschnitt (3a, 4a, 5a) und einen Zufuhrventilabschnitt (3b, 4b, 5b) aufwei¬sen, die Ventile (3, 4, 5) des digitalen Fluidreglers (2) mit abgestuften Durchflussraten (Q1, Q2,Q3) ausgeführt sind, die durch Drosselelemente (7a, 7b, 8a, 8b, 9a 9b) am Ablassventilab¬schnitt (3a, 4a, 5a) und am Zufuhrventilabschnitt (3b, 4b, 5b) der Ventile (3, 4, 5) mit einervorbestimmten Drosselfunktion herbeigeführt werden, und die abgestuften Durchflussraten (Q1, Q2, Q3) einer binären Reihe oder einer Fibonacci-Reihe folgend eingerichtet sind,dadurch gekennzeichnet, dass in Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler (2) ein Ventilabschnitt (6) vorgesehenist, der zum Verschieben des durch den digitalen Fluidregler (2) bereitgestellten Durch¬flussratenbereichs ansteuerbar ist, und zwischen einer Durchflussrate (B1), die mit dem inParallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler (2) vorgesehenen Ventilabschnitt (6) er¬zielbar ist, und einem Durchflussratenbereich (A1), der mit dem digitalen Fluidregler (2) er¬zielbar ist, zumindest ein Durchflussratenbereich liegt, der auch mit einer Kombination desdigitalen Fluidreglers (2) mit dem in Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler (2)vorgesehenen Ventilabschnitt (6) vom Regelbereich ausgeschlossen ist.
2. 2. Fluidsystem nach Anspruch 1, wobei das Stellglied (1) ein Hydraulikzylinder ist.
3. 3. Fluidsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der in Parallelverschaltungmit dem digitalen Fluidregler (2) vorgesehene Ventilabschnitt (6) aus einem Ventil mit ei¬nem Zufuhrventilabschnitt (6b) und einem Ablassventilabschnitt (6a) mit einer vorbestimm¬ten und durch ein zugeordnetes Drosselelement (10a, 10b) herbeigeführten Durchflussrate(Q4) ausgebildet ist.
4. 4. Fluidsystem nach Anspruch 3, wobei der in Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidreg¬ler (2) vorgesehene Ventilabschnitt (6) mit einer Durchflussrate (Q4) eingerichtet ist, diehöher als die mit den Ventilen (3, 4, 5) des digitalen Fluidreglers (2) erzielbare Durchfluss¬rate ist.
5. 5. Fluidsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der in Parallelverschaltung mit dem digitalenFluidregler (2) vorgesehene Ventilabschnitt (6) aus mehreren Ventilen (61,62) ausgebildetist, die jeweils mit einer abgestuften Durchflussrate (Q5, Q6) eingerichtet sind.
6. 6. Fluidsystem nach Anspruch 5, wobei die jeweiligen Durchflussraten (Q5, Q6) der Ventile(61, 62) des in Parallelverschaltung mit dem digitalen Fluidregler (2) vorgesehenen Ventil¬abschnitts (6) höher als die höchste der mit den Ventilen (3, 4, 5) des digitalen Fluidreglers(2) erzielbare Durchflussrate ist.
7. 7. Fluidsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der in Parallelverschaltung mit dem digitalenFluidregler (2) vorgesehene Ventilabschnitt (6) eine Durchflussrate erzielen kann, die höherals der Durchflussratenbereich ist, der allein mit dem digitalen Fluidregler (1) erzielbar ist.
8. 8. Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier-, Tissue- oderKartonmaschine, mit einem Fluidsystem nach einem der Ansprüche 1 - 7, mit dem dasStellglied (1) der Maschine zur Auslenkung und/oder Positionierung eines Elements derMaschine verbunden ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen