DE1222578B

DE1222578B - Vorschub-Regeleinrichtung fuer Holzschleifer der Papierindustrie

Info

Publication number: DE1222578B
Application number: DES85680A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Fuchs
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-06-14
Filing date: 1963-06-14
Publication date: 1966-08-11

Description

Vorschub-Regeleinrichtung für Holzschleifer der Papierindustrie In der Papierindustrie werden Holzschleifer, sogenannte Kammerschleifer, .zur Herstellung des Rohproduktes für die Papiermaschine verwendet. Die zugeschnittenen und gewässerten Hölzer werden über eine Transporteinrichtung der Kammer des Schleifers zugeführt. Eine Vorschub-Regeleinrichtung sorgt dafür, daß die Vorschubgeschwmdigkeit und der Anpreßdruck der Hölzer auf der Schleifscheibe konstant gehalten werden. Außerdem ist meist noch eine Einrichtung zur Begrenzung der Stromaufnahme des Schleiferantriebs vorgesehen, damit das Netz nicht überlastet wird. Wird eine bestimmte Antriebsleistung überschritten, so wird die Stromaufnahme des Antriebs auf einen voreinstellbaren Wert begrenzt. Es ist ferner bekannt, den Vorschub eines Holzschleifers über einen Regler so einzustellen, daß vom Schleiferantriebsmotor aufgenommene Wirkleistung konstant bleibt.
Der Mahlgrad des vom Schleifer gelieferten Produktes, d. h. eine nach kanadischem Stand Freeness definierte Größe, die im wesentlichen die Feinheit des Mahlgutes angibt, ändert sich mit der Schärfe des Schleifsteines. Da der Schleifer mehrere Tage in Betrieb bleibt, bis der Stein nachgeschliffen wird, kann die Änderung beträchtlich sein. Die Kapazität der Papiermaschine wird aber nur dann optimal ausgenutzt, wenn die vom Schleifer gelieferten Produkte einen bestimmten opimalen Mahlgrad besitzen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorschub-Regeleinrichtung so zu beeinflussen, daß der Mahlgrad auch bei abnehmender Steinschärfe auf einem vorgegebenen Sollwert gehalten wird.
Aus der Literatur ist zu entnehmen, daß die Produktion P eines Holzschleifers bei konstantem Anpreßdruck und konstantem Füllfaktor der Kammer der Vorschubgeschwindigkeit v proportional ist P = c1 v (c1 = Konstante).
Zwischen der Produktion P, der Steinschärfe S und der Leistungsaufnahme W des Schleiferantriebes ist die ebenfalls aus der Literatur zu entnehmende Beziehung experimentell ermittelt worden: P = c2 SW2 (c2 = Konstante).
Außerdem wurde experimentell für den Qualitätsbegriff Mahlgrad QM der folgende Zusammenhang gefunden: QM = C3 S'2,8 Wi,s (C3 = Konstante).
Aus diesen drei Gleichungen läßt sich eine Beziehung zwischen dem Mahlgrad, der Vorschubgeschwindigkeit und der vom Schleifer aufgenommenen Leistung W ableiten: Es soll nun eine Schaltung angegeben werden, mit der entsprechend dieser Beziehung ein Führungswert für den Vorschubgeschwindigkeitsregler abgeleitet werden kann.
Gemäß der Erfindung wird hierzu in einer elektrischen Rechenschaltung der Quotient aus der Vorschubgeschwindigkeit v und der (1+h)-ten Potenz der Schleiferantriebsleistung W, mit einem am Rechner einstellbaren Wert für n zwischen 0 und ± 0,7, gebildet und seine Abweichung von einem einstellbaren Sollwert als Führungswert dem Regler für die Vorschubgeschwindigkeit aufgeschaltet. Da die Schleiferleistung infolge des schwankenden Füllfaktors der Kammer während des Schleifvorgangs stark schwankt, wird dem Leistungsmeßumformer ein Glättungsglied nachgeschaltet, das den Mittelwert der Schleiferleistung über längere Zeiträume bildet. Zweckmäßig ist die Zeitkonstante des Glättungsgliedes in der Größenordnung bis zu 5 Minuten einstellbar. Damit für die Quotientenbildung vergleichbare Werte von v und W verwendet werden, wird auch in den Meßkanal für die Vorschubgeschwindigkeit ein Verzögerungsglied eingeschaltet, das die gleiche Zeitkonstante besitzt wie das obenerwähnte Glättungsglied.
Ein Ausführungsbeispiel für die neue Regeleinrichtung soll an Hand von Blockschaltbildern in der Zeichnung näher erläutert werden. Hierbei zeigt F i g. 1 den Aufbau der Regeleinrichtung, F i g. 2 ein Beispiel für den Aufbau der Recheneinrichtung, die den Wert Wl+n bildet.
Nach F i g.1 wird der Schleifstein des Kammerschleifers 1 von einem Elektromotor 2 angetrieben, dessen elektrische Leistung in einem Leistungsmeßumformer 3 gemessen und z. B. in einen eingeprägten Strom am Ausgang des Meßumformers umgewandelt wird. Der Vorschub der Transporteinrichtung wird vom Vorschubregler 5 eingestellt, dessen Stellmotor 4 über ein Getriebe 6 die Transporteinrichtung antreibt. Die Vorschubgeschwindigkeit wird im Meßumformer 7 gemessen und dem Regler 5 aufgeschaltet. Außerdem wird der Meßwert über das Glättungs-oder Verzögerungsglied 8 in den Mahlgradregler 19 eingeführt. Der Meßwert der Antriebsleistung des Motors 2 gelangt über das für die Mittelwertbildung erforderliche Glättungsglied 9 in eine Rechenschaltung 10. In dieser Rechenschaltung wird der Wert Wl+n gebildet. Die Zahl n kann am Eingang 11 eingestellt werden. In der Eingangsschaltung des Reglers 19 wird der Quotient aus der Vorschubgeschwindigkeit v und der Leistung W1+" gebildet und mit einem einstellbaren Sollwert 13 verglichen, der zur Erzielung des vorgesehenen Mahlgrades erforderlich ist. Bei einer Abweichung des Quotienten vom eingestellten Sollwert wird der Vorschub über den Vorschubregler 5 so verstellt, daß der Mahlgrad den Sollwert wieder erreicht.
F i g. 2 gibt in schematischer Darstellung ein Beispiel für den Aufbau einer Rechenschaltung, die den Wert Wl+n bildet. Der Wert läßt sich mit ausreichender Genauigkeit in einer binomischen Reihe entwickeln, die nach dem ersten Glied abgebrochen werden kann: Wl+n @ W - yl (W - W2) Der dem Wert W entsprechend eingeprägte Strom speist eine Quadrierschaltung 14, in der in bekannter Weise der Wert W2 gebildet wird. In einer Differenzschaltung 15 wird die Differenz W- W2 gebildet und einer Produktschaltung 16 zugeführt, an der der Zahlenwert n zwischen den Werten 0 und ± 0,7 einstellbar ist. Der Ausgangswert der Produktschaltung wird einer Differenzschaltung 17 zugeführt, welche die Differenz W-(W-W2)h bildet. Der Differenzschaltung kann noch ein Verstärker 18 nachgeschaltet sein. Der Wert W1+" kann auch mit Hilfe eines an sich bekannten Digitalrechners ermittelt werden. Der Meßwert im Ausgang des Glättungsgliedes 9 wird dann in einen Digitalwert umgesetzt, die Potenz W1+" gebildet und im Ausgang des Rechners das Resultat in einen Analogwert umgewandelt, der der Eingangsschaltung des Reglers 19 zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorschub-Regeleinrichtung für Holzschleifer der Papierindustrie zur Regelung auf konstanten Mahlgrad, dadurch gekennzeichnet, daß in einer elektrischen Rechenschaltung der Quotient aus der Vorschubgeschwindigkeit v und der (1+n)-ten Potenz der Schleiferantriebsleistung W mit einem am Rechner einstellbaren Wert für n zwischen 0 und ± 0,7 gebildet und seine Abweichung von einem einstellbaren Sollwert als Führungswert dem Regler für die Vorschubgeschwindigkeit aufgeschaltet ist.
2. Vorschub-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Errechnung der (1+h)-ten Potenz der Antriebsleistungn ein an sich bekannter Digitalrechner verwendet ist.
3. Vorschub-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die (1+n)-te Potenz der Antriebsleistung W nach der Näherungsformel W-n (W-W2) mit einem Quadrierglied, einer Differenzschaltung, einer Produktschaltung und einer weiteren Differenzschaltung nachgebildet ist.
4. Vorschub-Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßumformer für die Schleiferwirkleistung ein dem Mittelwert über Zeiträume von einigen Minuten bildendes Glättungsglied nachgeschaltet ist und daß in den Meßkanal für die Vorschubgeschwindigkeit ein Verzögerungsglied eingeschaltet ist, dessen Zeitkonstante mit der des Glättungsgliedes annähernd übereinstimmt. In Betracht gezogene Druckschriften: AEG-Mitteilungen, 1958, S. 491 bis 496.