EP1089857A1 - Verfahren zur herstellung von faserzement-platten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von faserzement-platten

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EP1089857A1
EP1089857A1 EP99926188A EP99926188A EP1089857A1 EP 1089857 A1 EP1089857 A1 EP 1089857A1 EP 99926188 A EP99926188 A EP 99926188A EP 99926188 A EP99926188 A EP 99926188A EP 1089857 A1 EP1089857 A1 EP 1089857A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screen cylinder
cylinder box
layer
thickness
level
Prior art date
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Granted
Application number
EP99926188A
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English (en)
French (fr)
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EP1089857B1 (de
Inventor
Josef Stubhan
Adam Filipits
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Sulzer Papiermaschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Sulzer Papiermaschinen AG filed Critical Voith Sulzer Papiermaschinen AG
Publication of EP1089857A1 publication Critical patent/EP1089857A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1089857B1 publication Critical patent/EP1089857B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/30—Producing shaped prefabricated articles from the material by applying the material on to a core or other moulding surface to form a layer thereon
    • B28B1/40—Producing shaped prefabricated articles from the material by applying the material on to a core or other moulding surface to form a layer thereon by wrapping, e.g. winding
    • B28B1/42—Producing shaped prefabricated articles from the material by applying the material on to a core or other moulding surface to form a layer thereon by wrapping, e.g. winding using mixtures containing fibres, e.g. for making sheets by slitting the wound layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/52—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement
    • B28B1/527—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement by delivering the materials on a rotating drum, e.g. a sieve drum, from which the materials are picked up by a felt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B17/00—Details of, or accessories for, apparatus for shaping the material; Auxiliary measures taken in connection with such shaping
    • B28B17/0063—Control arrangements
    • B28B17/0072—Product control or inspection

Definitions

  • the present invention relates to a shaped body or the like according to the preamble of claim 1.
  • Fiber-reinforced composite materials have been used successfully in the building materials industry for a long time.
  • asbestos fibers were distributed in a cement matrix and shaped into plates or moldings.
  • Hatschek process was developed for this purpose.
  • the present invention is primarily directed to the production of fiber cement slabs or corresponding moldings, in which cellulose fibers are primarily used. In principle, however, the present invention is also suitable for other types of fibers.
  • the production of glass fleece or chipboard or fiber cement pipes is also included here.
  • SU 966 186 A describes a device for controlling an asbestos cement plant, in which the thickness of the fleece layer is regulated by influencing the machine speed and the substance concentration. However, the level in the screen cylinder boxes is always kept constant. A similar process is also described in SU 986 798 A.
  • the object of the present invention is to develop the method described above in such a way that the thickness of the products produced can be ensured with greater accuracy and reliability.
  • the desired value of the level of the filling of at least one screen cylinder box is changed.
  • the fill level in the screen cylinder box is changed to regulate the thickness of the product produced.
  • Autonomous level controls in a screen cylinder box were also known up to now. However, these regulations only had the function of complying with a predetermined target value in order to prevent the screen cylinder box from running empty or being overfilled. In the present invention, this setpoint is now dynamically changed in order to regulate the plate thickness accordingly.
  • the present invention can be carried out with conventional control devices. However, it is particularly favorable if the control functions are integrated into an existing PLC or control system. In this case, the PID controllers are formed by software using appropriate programs.
  • Corresponding algorithms can be provided, for example, to compensate for occasional incorrect measurements or short-term measurement deviations, which, for example, exclude extreme values or carry out a moving averaging over a predetermined number of measured values. In this way, a smooth and appropriate control behavior can be achieved.
  • the regulation of the setpoint for the level of the filling of the screen cylinder box has a faster response than the regulation of the consistency, ie has priority over the regulation of the consistency.
  • a change in the filling level of the screen cylinder box enables a particularly rapid change in the thickness of the products produced.
  • the control range is limited because the level can only be changed within certain limits without endangering the stability of the process. Long-term drifts in plate thickness should therefore not only be compensated for by changing the level in the screen cylinder boxes, but in a manner known per se by regulating the consistency in the premixer.
  • the machine speed can also be changed.
  • the level in the screen cylinder box is changed first in the event of control deviations, then the machine speed with a somewhat slower response, and only then, if these measures are not completely sufficient, the consistency in the premixer is influenced.
  • This correction consists in changing the material supply accordingly in the area concerned. It has turned out to be particularly favorable, however, if the regulation in the thickness direction takes place essentially inversely to the general regulation. This can be explained as follows: Generally, if there is a positive deviation in thickness, that is, if it turns out that the manufactured product is too thick, the level in the screen cylinder box is lowered. In this way, the wetted area of the screen cylinders is reduced and less material is applied to the screen cylinder drums, which ultimately leads to a reduction in the thickness of the product produced and helps to compensate for the deviation. However, a different effect is used in the control in the transverse direction.
  • the total supply quantity in the screen cylinder box is retained, but at the point of the positive control deviation Supply quantity increased and the supply quantity reduced at the point of the negative thickness deviation.
  • the level in the screen cylinder box remains constant, but a correspondingly increased flow movement is generated in the screen cylinder box at the location of the increased supply, which leads to a reduction in the plant on the screen cylinder drum.
  • a reduction in the local supply of the stock suspension in the screen cylinder box at this point brings about a reduction in the flow movement, which leads to an increased application to the screen cylinder drum. In this way, compensation for deviations in thickness in the transverse direction can be brought about.
  • the present invention can be used both when using only one screen cylinder box and when using several screen cylinder boxes and enables effective control of the plate thickness.
  • the present invention relates to a device for producing fiber cement slabs or shaped bodies or the like.
  • Means for detecting the level are provided in the screen cylinder boxes. These can be designed, for example, as pressure transmitters.
  • the actuators for changing the level in the screen cylinder boxes can be designed as control valves which are arranged in the feed lines for the suspension in the screen cylinder boxes.
  • frequency-controlled feed pumps are also possible in the same way.
  • the thickness of the plates produced can be measured without contact by laser beams, ultrasound or the like, but mechanical scanning is also possible.
  • a plurality of devices are provided for measuring the thickness of the layer, and that these devices are assigned actuators which control the feed regulate the suspension to the screen cylinder box. In this way, the thickness distribution in the direction transverse to the machine direction can also be kept within a precise tolerance range.
  • FIG. 1 shows the basic structure of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a block diagram of the essential part of the method according to the invention.
  • a fiber suspension of relatively high consistency is provided in a reaction container. Via a pulp pump 2, this suspension is fed to a premixer 3 in which the fiber suspension is diluted with water to a predetermined pulp density.
  • a large number of supply lines 4 extend from the premixer 3, in each of which a slide 5 is arranged.
  • the fiber suspension from the lines 4 is guided in two screen cylinder boxes 6a and 6b connected in series, in each of which a screen cylinder drum 7a, 7b is arranged.
  • the screen cylinder drums 7a, 7b are immersed in the fiber suspension which is present in the screen cylinder boxes 6a, 6b, so that a layer of the fiber suspension is applied to the screen cylinder drums 7a, 7b.
  • This layer is led out of the suspension bath and subjected to a first dewatering.
  • An endless felt belt 8 is guided above the sieve cylinder boxes 6a, 6b and is pressed onto the sieve cylinder drums 7a, 7b via rollers 9a, 9b. In this way, the layer formed on the screen cylinder drums 7a, 7b is removed and transferred to the felt belt 8.
  • the further dewatered layer is removed from the felt belt 8 and placed on a conveyor 11.
  • the plates produced in this way are further dried and, if necessary, further processed in further processing steps, not shown, to give moldings, such as corrugated plates.
  • contactless sensors 12 are provided which detect the plate thickness with the aid of laser beams.
  • the felt belt 8 is cleaned in a corresponding device 13 in order to be fed again to the screen cylinder drums 7a and 7b.
  • Sensors and actuators which will be described below, are connected to a process control device (not shown) via a plurality of control lines 14.
  • FIG. 2 shows the basic sequence of the control method according to the invention.
  • three measured values a ,, a m and a r are determined via the sensors 12, each of which corresponds to a measured value of the plate thickness in the left, in the middle and in the right area in the width direction.
  • a first calculation step which is carried out in box 100, the measured values from the thickness measurement are processed for the first time.
  • the individual measured values a ,, a m and a r are filtered in order to exclude incorrect measurements which show impossible or senseless measured values.
  • the measuring values are smoothed to compensate for random fluctuations, and the arithmetic mean of the filtered and smoothed measured values is formed in order to calculate the average plate thickness.
  • the core area of the actual regulation of the plate thickness is carried out in box 101 shown with broken lines.
  • the measured values from the thickness calculation 100 are fed to a first controller 102, in which the setpoint for the level of the screen cylinder boxes is calculated as a manipulated variable.
  • the output of the controller 102 is fed to a screen cylinder box level control 103, which is designed in a manner known per se. This means that the level of the filling height of the fiber suspension within the sieve cylinder boxes 6a, 6b is detected by appropriate sensors and is regulated to the setpoint value which is output by the regulation 102.
  • a transverse profile control is carried out in a controller 104.
  • a positive control signal is output for the corresponding supply line, while a negative control signal is output for the other supply lines.
  • the control signals from the controllers 103 and 104 are additively superimposed at 105 and fed to the actuators 106.
  • the actuators 106 can be speed-controlled supply pumps or, when using constantly demanding supply pumps or when conveyed by gravity, corresponding control valves.
  • a signal for changing the machine speed is generated in the controller 107 and is fed to a main drive 108 for the conveying speed of the felt belt 8.
  • signals for setting the consistency in the premixer are generated.
  • flow regulators 11a and 111b for the dilution water which is fed to the premixer 3 are controlled.
  • the stock pump 112 is frequency controlled.
  • the regulators 11a and 111b regulate corresponding valves 113a and 113b for the dilution water. If necessary, the stock pump 112 can also be designed to be flow-controllable.
  • the controllers 102, 104, 107 and 109 are each designed as PID controllers or software-simulated a PID controller. Basically, it can be assumed that the regulators are set so that a thickness deviation causes a reaction of the regulators 102 and 104, which immediately, i.e. about is effective on the next disk. In contrast, controller 107 forms an average over a few plates, so that a correspondingly slower reaction is obtained. The controller 109 only reacts when the controllers 102 and / or 107 are deflected too much.
  • the plate thickness of the plates produced can be kept very precisely at the required target value. This reduces the number of rejects and increases the reliability of the production. In this way, a significant saving in raw materials can also be achieved.

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Description

Verfahren zur Herstellung von Faserzement-Platten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein bzw. -Formkörpern, o. dgl. gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Seit langer Zeit werden in der Baustoffindustrie faserverstärkte Verbundmaterialien erfolgreich eingesetzt. Anfänglich wurden Asbestfasern in einer Zementmatrix verteilt und zu Platten oder Formkörpern geformt. Zu diesem Zweck wurde das sogenannte Hatschek- Verfahren entwickelt. Nach dem Bekanntwerden der extrem toxischen Wirkung von Asbestfasern wurden Versuche unternommen, die Asbestfasern durch Zellulosefasern oder andere Fasermaterialien, wie etwa synthetische Fasern oder Glasfasern, zu ersetzen. Die vorliegende Erfindung ist primär auf die Herstellung von Faserzement-Platten oder entsprechenden -Formkörpern gerichtet, bei denen primär Zellulosefasern eingesetzt werden. Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung aber auch für andere Fasertypen geeignet. So ist hier auch die Herstellung von Glasvlies- oder Spanplatten oder Faserzement-Rohren umfaßt.
In der EP 0 168 191 A ist ein solches Verfahren dargestellt. Wesentlich bei der Durchführung des Verfahrens ist die Gewährleistung einer vorbestimmten Dicke der hergestellten Platten innerhalb eines relativ engen Toleranzbereiches. Üblicherweise wird die Dicke durch entsprechende Meßzellen erfaßt und an der Maschine angezeigt. Eine Bedienungsperson kann bei Vorliegen von Dickenabweichungen entsprechende Eingriffe im Verfahren vornehmen. So kann beispielsweise die Maschinengeschwindigkeit verändert werden, oder es kann die Zusammensetzung der Fasersuspension verändert werden. Es ist offensichtlich, daß eine Verringerung der Maschinengeschwindigkeit oder eine Erhöhung der Stoffdichte der Fasersuspension eine Vergrößerung der Dicke der hergestellten Platten zur Folge hat und umgekehrt. Diese Regelvorgänge können auch automatisiert durchgeführt werden. Es hat sich jedoch in der Praxis herausgestellt, daß auch bei sorgfältiger Abstimmung der entsprechenden Regelkreise die entsprechenden Toleranzen nicht immer zuverlässig eingehalten werden können.
Die SU 966 186 A beschreibt eine Vorrichtung zur Steuerung einer Asbestzementanlage, bei der einer Regelung der Dicke der Vliesschicht durch eine Beeinflussung der Maschinengeschwindigkeit und der Stoffkonzentration erfolgt. Das Niveau in den Siebzylinderkästen wird jedoch stets konstant gehalten. Ein ähnliches Verfahren ist auch in der SU 986 798 A beschrieben.
Weiters ist aus der SU 895 665 A ein Verfahren zur Regelung der Plattendicke bei einer Asbestzementanlage bekannt, bei dem neben der Maschinengeschwindigkeit die Drehzahl von Rührwerken verändert wird, die in den Siebzylinderkästen angeordnet sind.
Die oben beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können jedoch Abweichungen der Plattendicke vom Sollwert nur relativ langsam korrigieren, so daß der Anteil an Ausschuß relativ groß ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das oben beschriebene Verfahren so weiterzubilden, daß die Dicke, der hergestellten Produkte mit einer größeren Genauigkeit und Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann.
Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß in Abhängigkeit von der gemessenen Dicke der vom Filzband abgenommenen Schicht der Sollwert des Niveaus der Füllung mindestens eines Siebzylinderkastens verändert wird.
Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist, daß zur Regelung der Dicke des hergestellten Produktes die Füllhöhe in dem Siebzylinderkasten verändert wird. Auch bisher waren autonome Regelungen des Niveaus in einem Siebzylinderkasten bekannt. Diese Regelungen hatten jedoch lediglich die Funktion, einen vorbestimmten Sollwert einzuhalten, um damit ein Leerlaufen oder ein Überfüllen des Siebzylinderkastens zu verhindern. Bei der vorliegenden Erfindung wird nun eben dieser Sollwert dynamisch verändert, um die Plattendicke entsprechend zu regeln. Grundsätzlich kann die vorliegende Erfindung mit herkömmlichen Regeleinrichtungen durchgeführt werden. Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Regelfunktionen in ein bestehendes SPS- oder Leitsystem integriert werden. In diesem Fall werden die PID- Regler softwaremäßig durch entsprechende Programme gebildet. So können etwa zum Ausgleich von vereinzelt auftretenden Fehlmessungen oder kurzfristigen Meßabweichungen entsprechende Algorithmen vorgesehen werden, die beispielsweise Extremwerte ausscheiden, oder eine gleitende Durchschnittsbildung über eine vorbestimmte Anzahl von Meßwerten durchfuhren. Auf diese Weise kann ein sanftes und angemessenes Regelverhalten erreicht werden.
In einer besonders begünstigten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die Regelung des Sollwerts für das Niveau der Füllung des Siebzylinderkastens ein schnelleres Ansprechverhalten aufweist, als die Regelung der Stoffdichte, d.h. Priorität vor der Regelung der Stoffdichte besitzt. Eine Veränderung des Niveaus der Füllung des Siebzylinderkastens ermöglicht eine besonders schnelle Veränderung der Dicke der erzeugten Produkte. Der Regelbereich ist jedoch begrenzt, da das Niveau nur innerhalb gewisser Grenzen verändert werden kann, ohne die Stabilität des Prozesses zu gefährden. Längerfristige Drifts der Plattendicke sollten daher nicht ausschließlich durch die Niveauveränderung in den Siebzylinderkästen ausgeglichen werden, sondern in an sich bekannter Weise durch die Regelung der Stoffdichte im Vormischer. Alternativ dazu oder zusätzlich kann auch die Maschinengeschwindigkeit verändert werden. Besonders günstig ist es dabei, wenn bei Regelabweichungen als erstes das Niveau im Siebzylinderkasten verändert wird, danach mit etwas langsamerem Ansprechverhalten die Maschinengeschwindigkeit und erst dann, wenn auch diese Maßnahmen nicht vollständig ausreichen, die Stoffdichte im Vormischer beeinflußt wird. Es ist jedoch auch möglich, beim Auftreten von Regelabweichungen, die nicht durch die Niveauregulierung in den Siebzylinderkästen ausgeglichen werden können, sofort die Stoffdichte im Vormischer zu beeinflussen. In einer weiteren begünstigten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, Dickenabweichungen quer zur Maschinenrichtung auszugleichen. Es werden dazu mehrere Meßstellen über die Breite der hergestellten Platten vorgesehen. Wenn nun an einer der Meßstellen eine Abweichung der Plattendicke erkannt wird, so kann durch gezielte Regelung am Siebzylinderkasten in diesem Bereich eine Korrektur durchgeführt werden. Diese Korrektur besteht darin, daß in dem betreffenden Bereich die Stoffzufuhr entsprechend verändert wird. Als besonders günstig hat es sich jedoch dabei herausgestellt, wenn die Regelung in Dickenrichtung im wesentlichen umgekehrt zur generellen Regelung erfolgt. Dies ist folgendermaßen zu erläutern: Generell wird bei einer positiven Dickenabweichung, das heißt, wenn sich herausstellt, daß das hergestellte Produkt eine zu große Dicke aufweist, das Niveau im Siebzylinderkasten abgesenkt. Auf diese Weise wird die benetzte Fläche der Siebzylinder verkleinert und weniger Stoff auf die Siebzylindertrommeln aufgetragen, was letztlich zu einer Verringerung der Dicke des hergestellten Produktes führt und zu einem Ausgleich der Abweichung beiträgt. Bei der Regelung in Querrichtung wird jedoch ein anderer Effekt benützt. Wenn sich beispielsweise herausstellt, daß die mittlere Dicke des Produktes zwar den Anforderungen entspricht, jedoch an einer Meßstelle eine positive Regelabweichung, an einer anderen Meßstelle eine negative Regelabweichung vorliegt, dann wird die Gesamtzufuhrmenge in den Siebzylinderkasten beibehalten, jedoch an der Stelle der positiven Regelabweichung die Zufuhrmenge erhöht und an der Stelle der negativen Dickenabweichung die Zufuhrmenge abgesenkt. Auf diese Weise bleibt das Niveau im Siebzylinderkasten konstant, es wird jedoch an der Stelle der verstärkten Zufuhr eine entsprechend verstärkte Strömungsbewegung im Siebzylinderkasten erzeugt, die zu einer Verringerung der Anlage an die Siebzylindertrommel führt. Umgekehrt bewirkt eine Verringerung der lokalen Zufuhr der Stoffsuspension in den Siebzylinderkasten an dieser Stelle eine Verringerung der Strömungsbewegung mit sich, was zu einem verstärkten Auftrag auf die Siebzylindertrommel führt. Auf diese Weise kann ein Ausgleich von Dickenabweichungen in Querrichtung herbeigeführt werden.
Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung sowohl bei Verwendung nur eines Siebzylinderkastens, als auch bei Verwendung von mehreren Siebzylinderkästen anwendbar ist und eine wirksame Regelung der Plattendicke ermöglicht.
Weiters betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Faserzement- Platten bzw. -Formkörpern o. dgl. nach Anspruch 7. In den Siebzylinderkästen sind Einrichtungen zur Erfassung des Niveaus vorgesehen. Diese können beispielsweise als Drucktrans- mitter ausgebildet sein. Die Stellglieder zur Änderung des Niveaus in den Siebzylinderkästen können als Regelventile ausgebildet sein, die in den Zufuhrleitungen für die Suspension in die Siebzylinderkästen angeordnet sind. In gleicher Weise sind jedoch auch frequenzgeregelte Zufuhrpumpen möglich. Die Messung der Dicke der hergestellten Platten kann berührungslos durch Laserstrahlen, Ultraschall oder dergleichen erfolgen, es ist aber auch eine mechanische Abtastung möglich.
Besonders bevorzugt ist es, wenn mehrere Einrichtungen zum Messen der Dicke der Schicht vorgesehen sind, und daß diesen Einrichtungen Stellglieder zugeordnet sind, die die Zufuhr der Suspension zum Siebzylinderkasten regeln. Auf diese Weise kann auch die Dickenverteilung in der Richtung quer zur Maschinenrichtung in einem genauen Toleranzbereich gehalten werden.
In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und die Fig. 2 ein Blockschaltbild des wesentlichen Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau einer Anlage zur Herstellung von Faserzement- Platten dargestellt. In einem Reaktionsbehälter wird eine Fasersuspension von relativ großer Stoffdichte bereitgestellt. Über eine Stoffpumpe 2 wird diese Suspension einem Vormischer 3 zugeführt, in dem die Fasersuspension mit Wasser auf eine vorbestimmte Stoffdichte verdünnt wird. Vom Vormischer 3 gehen eine Vielzahl von Zufuhrleitungen 4 aus, in denen jeweils ein Schieber 5 angeordnet ist. Die Fasersuspension aus den Leitungen 4 wird in zwei hintereinander geschaltete Siebzylinderkästen 6a und 6b geführt, in denen jeweils eine Siebzylindertrommel 7a, 7b angeordnet ist. Die Siebzylindertrommeln 7a, 7b tauchen in die Fasersuspension ein, die in den Siebzylinderkästen 6a, 6b vorliegt, so daß sich eine Schicht der Fasersuspension an die Siebzylindertrommeln 7a, 7b anlegt. Durch die Drehung der Siebzylindertrommeln 7a, 7b wird diese Schicht aus dem Suspensionsbad herausgeführt und einer ersten Entwässerung unterzogen. Oberhalb der Siebzylinderkästen 6a, 6b ist ein endloses Filzband 8 geführt, das über Walzen 9a, 9b an die Siebzylindertrommeln 7a, 7b angedrückt wird. Auf diese Weise wird die auf den Siebzylindertrommeln 7a, 7b gebildete Schicht abgenommen und auf das Filzband 8 übertragen. An einer Formatwalze 10 wird die weiter entwässerte Schicht vom Filzband 8 abgenommen und auf eine Fördereinrichtung 11 abgelegt. Die auf diese Weise hergestellten Platten werden weiter getrocknet und in nicht dargestellten weiteren Verarbeitungsschritten gegebenenfalls zu Formkörpern, wie etwa Wellplatten, weiterverarbeitet.
Im Bereich der Fördereinrichtung 11 sind berührungslose Sensoren 12 vorgesehen, die die Plattendicke mit Hilfe von Laserstrahlen erfassen. Das Filzband 8 wird nach dem Durchlaufen der Formatwalze 10 in einer entsprechenden Vorrichtung 13 gereinigt, um erneut den Siebzylindertrommeln 7a und 7b zugeführt zu werden. Über eine Vielzahl von Steuerleitungen 14 sind Sensoren und Betätigungsglieder, die in der Folge beschrieben werden, mit einer nicht dargestellten Prozeßsteuerungseinrichtung verbunden.
In der Fig. 2 ist dabei der grundsätzliche Ablauf des erfindungsgemäßen Regelverfahrens dargestellt. Über die Sensoren 12 werden zu jedem Zeitpunkt drei Meßwerte a,, am und ar ermittelt, die jeweils einen Meßwert der Plattendicke im linken, im mittleren bzw. im rechten Bereich in Breitenrichtung entsprechen. In einem ersten Berechnungsschritt, der in dem Kasten 100 durchgeführt wird, erfolgt eine erste Bearbeitung der Meßwerte aus der Dickenmessung. Zunächst einmal werden die einzelnen Meßwerte a,, am und ar gefiltert, um Fehlmessungen auszuscheiden, die unmögliche oder unsinnige Meßwerte zeigen. Weiters werden die Meß- werte geglättet, um zufällige Schwankungen auszugleichen, und es wird das arithmetische Mittel der gefilterten und geglätteten Meßwerte gebildet, um die mittlere Plattendicke zu berechnen. Der Kernbereich der eigentlichen Regelung der Plattendicke wird in dem mit unterbrochenen Linien dargestellten Kasten 101 durchgeführt. Die Meßwerte aus der Dickenberechnung 100 werden einem ersten Regler 102 zugeführt, in dem der Sollwert für das Niveau der Siebzylinderkästen als Stellgröße berechnet wird. Die Ausgabe des Reglers 102 wird einer Siebzylinderkastenniveauregelung 103 zugeführt, die in an sich bekannter Weise ausgeführt ist. Dies bedeutet, daß das Niveau der Füllhöhe der Fasersuspension innerhalb der Siebzylinderkästen 6a, 6b durch entsprechende Sensoren erfaßt wird, und auf den Sollwert, der von der Regelung 102 ausgegeben wird, geregelt wird. In einem Regler 104 wird eine Querpro fildik- kenregelung durchgeführt. Wie dies oben bereits beschrieben worden ist, wird bei Vorliegen einer positiven Regelabweichung eines der Meßwerte al5 am und ar ein positives Regelsignal für die entsprechende Zufuhrleitung ausgegeben, während für die anderen Zufuhrleitungen ein negatives Regelsignal ausgegeben wird. Die Regelsignale aus den Reglern 103 und 104 werden bei 105 additiv überlagert und den Stellgliedern 106 zugeführt. Bei den Stellgliedern 106 kann es sich je nach Ausführungsvariante um drehzahlgeregelte Zufuhrpumpen oder bei Verwendung von konstantfordernden Zufuhrpumpen oder bei Förderung durch Schwerkraft um entsprechende Regelventile handeln.
In dem Regler 107 wird ein Signal zur Veränderung der Maschinengeschwindigkeit erzeugt, das einem Hauptantrieb 108 für die Fördergeschwindigkeit des Filzbands 8 zugeführt wird. In einem weiteren Regler 109 werden Signale für die Einstellung der Stoffdichte im Vormischer erzeugt. In Zusammenwirken mit einer an sich bekannten Niveauregulierung 110 für den Füllstand im Vormischer 3 werden Durchflußregler l i la und 111b für das Verdünnungswasser, das dem Vormischer 3 zugeführt wird, angesteuert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stoffpumpe 112 frequenzgeregelt. Die Regler l i la und 111b regeln entsprechende Ventile 113a und 113b für das Verdünnungswasser. Falls erforderlich kann auch die Stoffpumpe 112 durchflußregelbar ausgeführt sein.
Die Regler 102, 104, 107 und 109 sind jeweils als PID-Regler ausgeführt bzw. softwaremäßig einem PID-Regler nachgebildet. Grundsätzlich kann man davon ausgehen, daß die Regler so eingestellt sind, daß eine Dickenabweichung eine Reaktion der Regler 102 und 104 hervorruft, die sofort, d.h. etwa auf die nächste Platte wirksam ist. Im Regler 107 wird dagegen ein Mittelwert über einige Platten gebildet, so daß eine entsprechend langsamere Reaktion erhalten wird. Der Regler 109 reagiert erst bei einer zu großen Auslenkung der Regler 102 und/oder 107.
Mit der vorliegenden Erfindung kann die Plattendicke der hergestellten Platten sehr genau auf dem geforderten Sollwert gehalten werden. Auf diese Weise wird der Ausschuß verringert und die Zuverlässigkeit der Produktion erhöht. Auf diese Weise kann auch eine deutliche Rohmaterialersparnis erzielt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Herstellung von Faserzement-Platten bzw. -Formkörpern o. dgl., mit folgenden Schritten:
- Herstellen einer Fasersuspension aus einem zementhaltigen Bindemittel, in dem Zellulosefasern und oder ähnliche Fasern verteilt sind;
- Verdünnen der Fasersuspension mit Wasser auf einen vorbestimmten Feststoffgehalt;
- Zuführen der verdünnten Fasersuspension in mindestens einen Siebzylinderkasten (6a, 6b), wobei das Niveau der Füllung des Siebzylinderkastens (6a, 6b) auf einen Sollwert geregelt wird;
- Auftragen der verdünnten Fasersuspension auf eine im Siebzylinderkasten (6a, 6b) angeordnete Siebzylindertrommel (7a, 7b);
- Übertragen der an der Siebzylindertrommel (7a, 7b) ausgebildeten Schicht der Fasersuspension auf ein Filzband (8);
- Trocknen und Pressen der auf dem Filzband (8) befindlichen Schicht;
- Abnehmen der Schicht von Filzband (8) zur Herstellung von Platten oder Formkörpern;
- Messen der Dicke der vom Filzband (8) abgenommenen Schicht;
- Regeln der Stoffdichte der in den Siebzylinderkasten (6a, 6b) zugeführten Suspension, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der gemessenen Dicke der vom Filzband (8) abgenommenen Schicht der Sollwert des Niveaus der Füllung mindestens eines Siebzylinderkastens (6a, 6b) verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Sollwerts für das Niveau der Füllung des Siebzylinderkastens (6a, 6b) Priorität vor der Regelung der Stoffdichte hat.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Regelung des Sollwerts für das Niveau der Füllung des Siebzylinderkastens (6a, 6b) eine Regelung der Maschinengeschwindigkeit erfolgt, wobei die Regelung des obigen Sollwerts Priorität vor der Regelung der Maschinengeschwindigkeit hat.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Maschinengeschwindigkeit Priorität vor der Regelung der Stoffdichte hat.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Breite der vom Filzband (8) abgenommenen Schicht die Dicke an mehreren Stellen gemessen wird, und daß die Fasersuspension an mehreren Stellen in den Siebzylinderkasten (6a, 6b) eingeführt wird, wobei die Regelung der Zufuhr zu den einzelnen Stellen in Abhängigkeit von der ermittelten Meßwerten der zugehörigen Meßstellen erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer positiven Abweichung der Dicke an einer Meßstelle eine Vergrößerung des Zuflusses an der entsprechenden Zufuhrstelle und eine Verringerung des Zuflusses an den übrigen Zufuhrstellen bewirkt wird.
7. Vorrichtung zur Herstellung von Faserzement-Platten bzw. -Formkörpern o. dgl. mit:
- mindestens einem Vormischer (3) zur Bereitstellung einer Fasersuspension;
- mindestens einem Siebzylinderkasten (6a, 6b) mit einer darin drehbar angeordneten Siebzylindertrommel (7a, 7b);
- einem Filzband (8) zur Aufnahme einer auf der Siebzylindertrommel (7a, 7b) ausgebildeten Schicht aus der Fasersuspension;
- einer Einrichtung zum Abnehmen der Schicht vom Filzband (8);
- mindestens einer Einrichtung (12) zum Messen der Dicke der abgenommenen Schicht;
- einer Regelungseinrichtung zur Regelung der Dicke der abgenommenen Schicht,
- eine weitere Regelungseinrichtung zur Regelung des Niveaus der Füllung des Siebzylinderkastens (6a, 6b) auf einen Sollwert mit Stellgliedern zur Einstellung des Niveaus der Füllung des Siebzylinderkastens (6a, 6b); dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungseinrichtung zur Regelung der Dicke der abgenommenen Schicht mit der weiteren Regelungseinrichtung verbunden ist, um den Sollwert des Niveaus als Stellgröße zu verändern.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einrichtungen (12) zum Messen der Dicke der Schicht vorgesehen sind, und daß diesen Einrichtungen Stellglieder (12) zugeordnet sind, die die Zufuhr der Suspension zum Siebzylinderkasten (6a, 6b) regeln.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (5) mit Zufuhröffnungen zur Zufuhr der Suspension in den Siebzylinderkasten (6a, 6b) in Verbindung stehen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Stellglieder zur Änderung der Stoffdichte der Fasersuspension im Vormischer (3) vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Stellglieder zur Änderung der Maschinengeschwindigkeit vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Siebzylinderkästen (6a, 6b) hintereinander geschaltet sind, und daß die Regelungseinrichtung Stellglieder (5) zur Regelung des Niveaus der Füllung jedes Siebzylinderkastens (6a, 6b) umfaßt.
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