DE1194692B - Temperaturregeleinrichtung fuer die Trockenzylinder einer Papiermaschine - Google Patents

Description

• Temperaturregeleinrichtung für die Trockenzylinder einer Papiermaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Temperaturregeleinrichtung für die Trockenzylinder einer Papiermaschine mit mehreren den Einzelzylindern oder Gruppen von Zylindern zugeordneten Reglern. Damit die Papiermaschine optimal arbeitet, muß sich die Temperatur der hintereinander angeordneten Trokkenzylinder der Trockenpartie nach einer bestimmten Funktion ändern. Der günstigste Verlauf der Funktion ist dabei abhängig von der Laufgeschwindigkeit der Maschine und der stofflichen Zusammensetzung des Papiers. Für eine bestimmte Papiersorte ergibt sich z. B. als optimal der in F i g.1 der Zeichnung Kurve 1 dargestellte Temperaturverlauf. Auf der Abszisse ist hier der Abstand der einzelnen aufeinanderfolgenden Trockenzylinder einer Trockenpartie mit elf Zylindern aufgetragen, während, auf der Ordinate z. B. die Temperatur an der Oberfläche der Zylinder angegeben ist. Die Trockenzylinder werden mit Sattdampf beheizt und der jedem Trockenzylinder zugeordnete Dampfdruck, der seiner Solltemperatur entspricht, über einen pneumatischen oder elektrischen Regler gehalten. Die gewünschte Funktion der Temperatur wird dadurch erhalten, daß der Sollwert jedes einzelnen Reglers individuell auf den der Kurve 1 entsprechenden Wert eingestellt wird.
• Wenn die Papiermaschine mit einer anderen Laufgeschwindigkeit arbeiten oder eine andere Papiersorte hergestellt werden soll, müßte die Sollwerteinstellung an jedem Einzelregler geändert werden.
• Es ist bereits ein Regelverfahren bekannt, bei welchem der Differenzdruck und damit die Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Trockenpartien oder der betreffenden Sammelleitung konstant gehalten wird. Wird hierbei der Führungsdruck oder der Sollwert des Führungsreglers von Hand verstellt, so folgen alle Einzelregler an den Trockenpartien um den gleichen Betrag nach. Dieses Verfahren läßt demnach nur eine Parallelverschiebung des Temperaturverlaufes über die Trockenpartien zu. Mit einer Änderung der Laufgeschwindigkeit der Maschine soll jedoch nicht eine zur Kurve 1 parallel verschobene Kurve des Temperaturverlaufes gefahren werden, sondern z. B. die Kurve 2, die sich von der Kurve 1 dadurch unterscheidet, daß der Abstand von der Kurve 1 bei höherer Temperatur größer und bei niedriger Temperatur kleiner wird oder für Sonderfälle ein umgekehrter Verlauf mit kleinem Abstand bei höheren Temperaturen und größerem Abstand bei niedrigen Temperaturwerten. Ein solcher Temperaturverlauf läßt sich bei der bekannten Regeleinrichtung durch eine Änderung der Druckdifferenzen in den Sammelleitungen nicht erzielen. Es muß hierzu der Sollwert jedes Einzelreglers neu eingestellt werden.
• Der Erfindung lietg nun die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung anzugeben, mit der sich von einer zentralen Stelle aus eine Verschiebung der Temperatursollwerte in einem gewünschten einstellbaren Verhältnis, z. B. nach F i g.1, erzielen läßt. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß jedem Regler ein Rechenglied, z. B. eine Multipliziereinrichtung oder Radiziereinrichtung vorgeschaltet ist, dessen Ausgang die Sollwerteinstellung jedes zugeordneten Reglers verändert, abhängig von der am Rechenglied individuell eingestellten übersetzung und entsprechend der von einer zentralen Einstellvorrichtung jedem Rechenglied zugeführten gleichen Eingangsgröße. Es kann dann durch eine einzige Einstellung von der zentralen Stelle aus für jeden Einzelregler der Sollwert nach einer gewünschten Funktion verändert werden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen an Hand der F i g. 2 und 3 der Zeichnung kurz erläutert werden. In F i g. 2 ist die aus elf Trockenzylindern bestehende Trockenpartie einer Papiermaschine mit pneumatischen Regelgliedern schematisch dargestellt. Jedem Trockenzylinder wird aus einer Sammelleitung 12 Sattdampf zur Beheizung zugeführt. Ein Drosselventil M1 bis M11 des zugeordneten Reglers DR1 bis DR11 in der Zweigleitung 1 bis 11 beeinflußt den Dampfdruck in dem entsprechenden Trockenzylinder. Der Dampfdruck wird mit Hilfe eines Druckmeßformers P1 bis P11 in einen proportionalen pneumatischen Wert umgeformt und dem Regler als Eingangsgröße zugeführt. Der Sollwert des Druckes, den der Regler einstellt, kann am Sollwertsteller S1 bis S11 für jeden Regler individuell eingestellt werden. Da der Druck des Saftdampfes ein Maß für dessen Temperatur ist, läßt sich z. B. der in F i g.1 dargestellte Temperaturverlauf erhalten. Jedem der einzelnen Regler ist ein pneumatisches Multipliziergerät Rel bis Rell vorgeschaltet. Derartige Geräte sind bekannt und z. B. in dem Buch »Ein kombiniertes Regelsystem für die Verfahrensindustrie« von P a v 1 i k und M a c h e i, Olbenbourg-Verlag, München 1960, S.159 bis 161, beschrieben. Sämtliche Multipliziergeräte sind an einen pneumatischen Druckgeber 13 angeschlossen, mit dem der Druck im Eingang der Multipliziergeräte verändert werden kann. Am Einstellglied F bis Fll läßt sich für jeden einzelnen Regler der Faktor gesondert einstellen, mit dem bei einer Änderung vom Druckgeber 13 der Eingangswert multipliziert wird. Vom Druckgeber 13 aus kann somit für jede gewünschte Laufgeschwindigkeit der Maschine ein Kurvenverlauf entsprechend F i g.1 eingestellt werden, bei dem sich die Temperaturwerte an den aufeinanderfolgenden Zylindern gemeinsam in einem gewünschten 'prozentualen Verhältnis ändern. Statt jedem Trockenzylinder einen Regler zuzuordnen, können auch mehrere Trockenzylinder zu einer Gruppe zusammengefaßt und von einem gemeinsamen Regler geregelt werden.
• In der F i g. 3 ist schematisch ein Beispiel für die Verwendung von elektiischen Reglern R1 bis Rll angegeben. Jedem Regler ist eine Eingangsbrückenschaltung W1 bis W,1 ,zugeordnet, in der ein Widerstandsthermometer oder ein elektrischer Druckmeßumformer t1 bis T11 liegt, der die Temperatur oder den Druck des zugeordneten Trockenzylinders mißt. Der Sollwert der Meßgröße wird an einem Abgriff r1 bis rll eines Widerstandes der Brückenschaltung eingestellt. Die übrigen Brückenwiderstände haben feste Werte. Der RegierRl bis Rll liegt mit seinem Eingang in der Meßdiagonalen der zugehörigen Brücke. In diese Diagonale ist zusätzlich noch eine Spannung U1 eingeschaltet, die vom Ausgang eines Verstärkers V1 bis V11 geliefert wird. Sämtliche Brükken W1 bis W11 werden- mit einer konstanten Spannung gespeist.
• Im Ausgang eines zusätzlichen Verstärkers V13 wird ein eingeprägter Strom erzeugt, der die in Reihe geschalteten Potentiometer A1 bis All durchfließt. Die Größe dieses eingeprägten Stromes läßt sich mit Hilfe eines Einstellgliedes K im Eingang des Verstärkers Vla einstellen. Ari den Abgriff der PotentiometerAl bis All sind die Eingänge der Verstärker V1 bis V11 angeschlossen. An diesen Abgriffen läßt sich somit für jeden einzelnen Regler der Faktor einstellen, um den sich dessen Sollwert ändern soll, wenn das Einstellglied K um einen bestimmten Betrag verstellt wird. Durch die Verstellung des einen Einstellgliedes K kann somit ein Funktionsverlauf gemäß F i g.1 erzielt werden.
• An Stelle von elektrischen oder pneumatischen Reglern können auch elektropneumatische Regler, d. h. Regler mit elektrischem Eingang und pneumatischem Ausgang, verwendet werden. Die Sollwertverstellung für die einzelnen Regler kann auch dadurch erfolgen, daß jedem elektrischen Regler ein pneumatischer Sollwertsteller vorgeschaltet ist, der einen Einstellwiderstand in der Eingangsbrückenschaltung des Reglers verstellt. Pneumatische Sollwertsteller sind an sich bekannt und setzen einen pneumatischen Eingangswert in einen mechanischen Stellungswert z. B. eines Widerstandsabgriffes um. In diesem Fall wird ebenfalls von einem Druckgeber 13 der zentralen Stelle der Eingangsdruck für die Sollwertsteller und damit der Sollwert für jeden Einzelregler in einem -gewünschten Verhältnis verändert.
• An Stelle von Multipliziergliedern können auch andere Recheneinrichtungen, z. B. Radizierglieder, verwendet werden, die den Eingangswert in eine der Quadratwurzel des Eingangswertes proportionale Größe umformen. Auch derartige Radiziereinrichtungen für pneumatische und elektrische Regler sind bekannt.
• Statt den Druck des Sattdampfes für die einzelnen Trockenzylinder und damit deren Oberflächentemperatur zu regeln, kann auch direkt die Temperatur des Meßdampfes für die Trockenzylinder mit geeigneten Gebern, z. B. Widerstandsthermometern, erfaßt und geregelt werden.
• Es ist auch möglich, von der zentralen Stelle aus selbsttätig über einen Regler nach der Temperatur oder der Feuchte der Papierbahn am Ende einer Trockenpartie die Einzelregler zu beeinflussen. In diesem Fall ist z. B. nach F i g. 2 ein Regler TR vorgesehen, der mit einem Fühler Z die Feuchte oder die Temperatur der Papierbahn mißt. Der Sollwert dieses Reglers wird an der Stelle S eingestellt, und die Stellgröße wirkt auf den Druckgeber 13. Die gleiche Anordnung ist möglich bei elektrischen oder elektropneumatischen Reglern gemäß F i g. 3, wobei entweder V13 durch einen elektrischen Regler mit kontinuierlichem Stellstrom, z. B. 0 ... 50 mA Gleichstrom oder das Einstellglied durch einen elektrischen Schrittregler in Verbindung mit einem elektrischen Stellantrieh ersetzt wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Temperaturregeleinrichtung für die Trockenzylinder einer Papiermaschine mit mehreren den einzelnen Zylindern oder Gruppen von Zylindern zugeordneten Reglern, deren Sollwerte von einer zentralen Stelle aus ferneinstellbar sind, d adurch gekennzeichnet, daß jedem Regler ein Rechenglied (R,1 ... R,11 bzw. W1 . . . W11), z. B. eine Multipliziereinrichtung oder Radiziereinrichtung, vorgeschaltet ist, dessen Ausgang die Sollwerteinstellung des zugeordneten Reglers (DRl ... DR1l bzw. R1 ... R") verändert, abhängig von der am Rechenglied individuell eingestellten Übersetzung (F1 . . . F" bzw. r1 ... r") und entsprechend der von einer zentralen Einstellvorrichtung (K bzw. 13) jedem Rechenglied zugeführten gleichen Eingangsgröße.
2. 2. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 für elektrische Regler mit einer Brükkenschaltung im Eingang, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sollwert-Ferneinstellung ein eingeprägter Strom den einzelnen Reglern zugeordnete, in Reihe geschaltete Potentiometer speist und daß die Spannung am Potentiometerabgriff z. B. über einen Verstärker in die Brückenschaltung des Reglers eingeführt ist.
3. 3. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem elektrischen Regler ein pneumatischer Sollwertsteller mit elektrischem Abgriff zugeordnet ist und der Widerstandsabgriff des Sollwertstellers in der Brückeneingangsschaltung des Reglers liegt.
4. 4. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen elektrischen pneumatischen oder elektropneumatischen Führungsregler für die Sollwertverstellung. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 659 987.