EP4553221A1 - Ausschuss regelung - Google Patents

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Publication number
EP4553221A1
EP4553221A1 EP24209106.4A EP24209106A EP4553221A1 EP 4553221 A1 EP4553221 A1 EP 4553221A1 EP 24209106 A EP24209106 A EP 24209106A EP 4553221 A1 EP4553221 A1 EP 4553221A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
optical measuring
sorting
quality value
stock
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24209106.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas Epple
Flavio Pinto Granito
Sylvain Voiron
Jens Haag
Karl-Heinz Bühler
Sebastian Schuster
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 Patent GmbH
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 Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP4553221A1 publication Critical patent/EP4553221A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0018—Paper-making control systems controlling the stock preparation

Definitions

  • the invention relates to a control system for controlling a coarse screening system in a fiber processing or papermaking plant.
  • the control system comprises an optical measuring system, a control device, and a coarse screening system.
  • the coarse screening system is supplied with a stock suspension from a pulping system, and broke is discharged from the coarse screening system onto a conveyor belt.
  • the invention relates to a stock preparation system comprising a control system and a method for controlling the stock preparation.
  • control system according to the invention, the stock preparation and the method for controlling the stock preparation are advantageously used in the paper industry for preparing the raw materials for paper, board and/or tissue production.
  • EP3980598 A1 It shows a process in which the raw material is measured during material preparation and the measured values are used to control subsequent process steps. The products and by-products, especially the rejects, are not considered.
  • the object of the invention is to provide an efficient control system for stock preparation. Furthermore, the object of the invention is to provide a method for effectively controlling stock preparation.
  • the object is achieved according to the invention, wherein the optical measuring system is designed to measure at least one quality value of the rejects on the conveyor belt and wherein the control device controls at least one unit of the coarse sorting taking into account the quality value.
  • An optical measuring system is a sensor or a plurality of sensors designed to measure the surface of the material being measured.
  • the optical measuring system can include camera-based sensors and/or laser measurements. Furthermore, infrared and/or distance measurements can be used.
  • the optical measuring system can further include pattern recognition and/or color recognition to individually record the components of the scrap. The optical measurement can thus capture various quality values; the quality values can include the color values, the proportion of various substances, and the volume of the scrap.
  • the controlled units in the coarse screening process can include screening devices such as screen baskets, flat screens, or hydrocyclones.
  • the control can regulate the flow rate, the ratio of good material to rejects, and/or the energy input.
  • the control of the units can also include a modification of a cascade connection of a plurality of screening devices.
  • the coarse screening process can also be controlled indirectly via valve control.
  • a control system is also advantageous, wherein the optical measuring system comprises a camera system designed to measure color values of the rejects.
  • the camera system can advantageously measure the color values of the rejects.
  • Image recognition can also be used optionally and advantageously to detect and classify parts with different colors.
  • a control system is also advantageous, whereby an image component with a defined color value range is calculated by means of the optical measuring system and is used to determine the quality value.
  • image recognition or analysis software can be used to record the number of pixels in a digital image with a specific color value. This makes it possible to identify, for example, brown wet-strength paper on the surface and/or identify individual plastics with a particular color.
  • portions of the surface can be assigned different color values. This makes it possible to determine the quality value of the composition of the scrap.
  • the quality value can, in particular, determine the proportion of fiber-containing residues that have a specific color range.
  • the analysis of gloss values and/or reflections can also be used to determine a quality value for the moisture content or the proportion of plastic in the scrap.
  • a control system is also advantageous, wherein the optical measuring system is designed to measure the volume of the rejects on the conveyor belt.
  • the volume of the rejects conveyed on the conveyor belt can be recorded using optical measurement, in particular using optical distance measurement, when the surface of the rejects is measured in comparison to the surface of the empty conveyor belt.
  • the distance measurement can be recorded using a phase shift in the camera and/or an optical scanning of the surface.
  • a laser distance measurement arranged above the conveyor belt can also record a volume flow.
  • the recording of the volume is particularly advantageous in order to determine the proportions of the rejects specifically for the Total volume can be determined. For example, quantity shares can be determined in percentages.
  • a control system is also advantageous, wherein the quality value is used for the control of at least one sorting device with a flat screen and/or a sorting basket, wherein the control comprises an adjustment of the drive power and/or the throughput quantities.
  • Coarse screening typically comprises a plurality of screening devices. These screening devices can comprise flat screens and/or screen baskets, for which the throughput rates and drive power can be controlled.
  • the drives can move the flat screen and/or screen basket themselves, or move a flow device such as a blade or agitator past the screen.
  • the throughput rate can be varied by pumping power and/or valve positions, with the control then having an indirect effect on the throughput rate.
  • a control system is also advantageous, whereby the quality value from the optical measuring system is used to control a flow rate and/or an energy input in the material dissolution by means of the control system.
  • the drive power of the rotating screen baskets can be controlled, thus advantageously achieving a direct change in the sorting performance.
  • valves can be controlled in such a way that the flow rates, especially the feed, acceptance line, and the sorting line, are controlled separately.
  • a control system is also advantageous, wherein the quality value from the optical measuring system is used to control a filling and/or a pressure in a sorting device, the coarse sorting, by means of the control system.
  • control of the fill level or filling can also have an impact on the sorting result.
  • energy consumption can represent another control objective that is taken into account by the control system.
  • a stock preparation system a plant for fiber stock preparation and/or paper production comprising a control system, an optical measuring system and a coarse screening system, wherein the coarse screening system is supplied with a stock suspension from a stock dissolving system and broke is carried out on a conveyor belt from the coarse screening system, wherein the stock preparation is designed to be controllable by means of at least one measured value from the optical measuring system, wherein the optical measuring system is designed to measure at least one quality value of the broke on the conveyor belt.
  • the purpose of stock preparation is to process waste paper to such an extent that it is available in liquid fiber suspension for downstream paper, board or tissue production. In this process, all residual materials unsuitable for production are sorted out as rejects.
  • the rejects can be fed onto the conveyor belt as solids using reject processing.
  • Other rejects that come directly from a pulper and/or pulping drum can also be discharged from stock preparation on the conveyor belt and measured using the optical measuring system. The measured values from the optical measuring system can therefore be used to control a variety of units in stock preparation. This is particularly advantageous when the throughput rate and reject rates of the stock pulping in the pulper and/or pulping drum need to be adjusted.
  • a stock preparation is advantageous, wherein the control of the stock preparation is designed to change the flow rates of at least two sorting devices in the coarse sorting.
  • a variety of sorting and mechanical stock processing devices are used in stock preparation. These devices are connected by pipelines, valves, and pumps and cascaded.
  • a sorting stage comprises at least one stock inlet, at least one outlet for accepts, and at least one outlet for lower-quality stock, often called rejects.
  • rejects can also lead to advantageous changes in the cascading and interconnection. For example, part of the reject from one sorting stage can be fed into the feed line of a downstream sorting stage, and from there part of the accepts can be fed to another sorting stage. Rejects can be further reduced in size through mechanical treatment and thus processed further in suspension as accepts.
  • the quality value is used to control at least one sorting device with a flat screen and/or a sorting basket, wherein the control comprises an adjustment of the drive power and/or the throughput quantities.
  • this also makes it particularly advantageous to control screening devices, especially screening devices with flat screens and/or screening baskets.
  • the quality value which is determined using an optical measuring system, can advantageously be directly influenced by changing the settings of the screening devices, thus enabling a control loop.
  • the process particularly advantageously influences the cascading and/or interconnection of various screening devices to achieve effective and efficient coarse screening.
  • the process allows for targeted intervention in the stock preparation processes using quality values of the broke and to adjust the control to either reduce the broke or reduce the proportion of fibers in the broke, with truly insoluble broke components being preferentially removed from the process.
  • a control method is also advantageous, wherein in a further method step the quality value is used to control at least one sorting device with a flat screen and/or a sorting basket, wherein the control comprises an adjustment of the drive power and/or the throughput quantities.
  • the process can be used to specifically change the energy input or the throughput rate of individual sorting devices and/or material treatment units in order to improve the proportion of recycled fibers.
  • FIG 1 shows a schematic overview of a control device 1 suitable for carrying out a control process 1 in a coarse sorting system 3.
  • the coarse sorting system 3 is arranged downstream of a stock pulping system 5.
  • raw material 16 in particular fiber such as waste paper and/or recyclable cardboard
  • a pulper 6 or brought into suspension.
  • solids, portions of the raw material 16 that are not soluble and/or portions of the raw material 16 that are not isolated in suspension in the stock preparation 5 are further processed or sorted out.
  • the coarse sorting system 3 sorts out rejects 13, whereby the rejects 13 essentially comprise solid, insoluble materials such as waste, household waste, plastic parts, metals and the like.
  • the rejects 13 can also contain fiber portions that are difficult to dissolve.
  • the rejects 13 are transferred from the coarse sorting system 3 to a conveyor belt 12.
  • a portion of the broke 13 from the pulping 5 can also be transferred directly to a conveyor belt 12 after a broke preparation 8.
  • the broke 13 is measured using an optical measuring system 4.
  • the optical measuring system 4 comprises a camera 14 which is configured to transmit measured values, in particular image information, to the control device 1.
  • the optical measuring system 4 further optionally and advantageously comprises an illumination device 15 which enables uniform illumination of the broke 13 on the conveyor belt 12, thus enabling comparability of the measured values or digital images.
  • the optical measuring system 4 optionally and advantageously comprises a shield to shield the optical measuring system 4 from disruptive light influences from the environment, in particular from daylight.
  • FIG 2 shows a schematic overview of a control device 1 suitable for carrying out a control process 1 in a stock preparation 20.
  • the stock preparation 20 comprises a pulping drum 7 in which the raw material 16 is dissolved and fed as a fiber suspension 17 to the coarse screening 3.
  • the coarse screening 3 comprises a plurality of screening devices 9, 10, 11.
  • the screening devices 9, 10, 11 are connected in a cascade.
  • the coarse screening advantageously and optionally comprises at least one screening device with a flat screen and screening basket 9, wherein the screening basket and the flat screen are provided with variable throughput rates and with variable energy input by the drive.
  • the coarse sorting system 3 advantageously and optionally comprises a sorting device with a flat sieve 10; here too, the energy input can be varied in a controlled manner via the drive, and furthermore, the rinsing water and throughput can be varied.
  • a control device 18 is used which is designed to transmit a control signal 2 to the various units of the coarse sorting system 3.
  • the control device 18 uses at least one measured value from the optical measuring system 4 as an input variable.
  • the optical measuring system advantageously comprises a camera 14 and an illumination device 15.
  • the optical measuring system optionally and advantageously comprises shielding in order to minimize the influence of ambient light on the optical measurement.
  • the camera can advantageously and optionally comprise a distance measurement and/or a scanning system which are suitable for recording a volume and/or a volume flow.
  • the optical measuring system is aligned with a conveyor belt 12, on which conveyor belt 12 is transported the rejects from the coarse screening 3 and/or from a reject processing 8.
  • the rejects comprise poorly soluble or solid components that are removed from the raw material 16 or from the fiber suspension 17.
  • the rejects 13 comprise primarily plastic components, such as films and fiber or paper residues, which are removed in the pulping drum 7 and/or the pulper 6 (see Figure 1 ) were not resolved.
  • the optical measuring system 4 is designed to perform an analysis of the components of the reject 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem (1) zur Regelung einer Grobsortierung (3) einer Anlage zur Faserstoffaufbereitung oder Papierherstellung, wobei das Regelsystem (1) ein optisches Messsystem (4), eine Regelvorrichtung (19) und eine Grobsortierung (3) umfasst, wobei die Grobsortierung (3) von einer Stoffauflösung (5) mit einer Stoffsuspension (12) versorgt wird und Ausschuss (13) auf einem Transportband (12) aus der Grobsortierung (3) ausgeführt wird, wobei das optische Messystem (4) ausgeführt ist zumindest einen Qualitätswert des Ausschusses (13) auf dem Transportband (12) zu messen, wobei die Regelvorrichtung (1) zumindest Aggregat der Grobsortierung (3), unter Berücksichtigung des Qualitätswertes regelt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Stoffaufbereitung und ein Regelverfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Regelsystem zur Regelung einer Grobsortierung einer Anlage zur Faserstoffaufbereitung oder Papierherstellung, wobei das Regelsystem ein optisches Messsystem, eine Regelvorrichtung und eine Grobsortierung umfasst, wobei die Grobsortierung von einer Stoffauflösung mit einer Stoffsuspension versorgt wird und Ausschuss auf einem Transportband aus der Grobsortierung ausgeführt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Stoffaufbereitung umfassend ein Regelsystem und ein Verfahren zur Regelung der Stoffaufbereitung.
  • Das Erfindungsgemäße Regelsystem, die Stoffaufbereitung und das Verfahren zur Regelung der Stoffaufbereitung, werden vorteilhaft in der Papierindustrie zur Aufbereitung der Grundstoffe für die Papier- Karton- und/oder Tissue-Produktion verwendet.
  • Aus dem Stand der Technik ist die EP3980598 A1 bekannt, die ein Verfahren zeigt, bei dem in einer Stoffaufbereitung der Rohstoff vermessen wird und die Messwerte zu einer Regelung nachfolgender Prozessstufen verwendet werden. Eine Betrachtung der Produkte und Nebenprodukte, insbesondere des Ausschusses erfolgt nicht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein effizientes Regelsystem für eine Stoffaufbereitung bereitzustellen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur effektiven Regelung der Stoffaufbereitung bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
  • Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, wobei das optische Messystem ausgeführt ist zumindest einen Qualitätswert des Ausschusses auf dem Transportband zu messen und wobei die Regelvorrichtung zumindest ein Aggregat der Grobsortierung unter Berücksichtigung des Qualitätswertes regelt.
  • In der Grobsortierung werden nicht lösbare Anteile des Rohstoffs aussortiert und in fester Form, oder weitgehend fester Form auf einem Förderband aus der Stoffaufbereitung ausgeführt. Wesentliche Bestandteile des Ausschusses sind Plastikanteile und nassfeste Papiere. Durch mechanische Bearbeitung können jedoch auch aus den (zunächst) nassfesten Papieren noch Fasern gewonnen werden, die der Papierherstellung zugeführt werden können. Es ist daher vorteilhaft den Anteil an Fasermaterial in dem Ausschuss zu messen und zu minimieren.
  • Ein optisches Messsystem ist ein Sensor oder eine Mehrzahl von Sensoren, die ausgeführt ist, die Oberfläche des Messguts zu Vermessen. Das optische Messystem kann kamerabasierte Sensoren und/oder Lasermessungen umfassen. Weiterhin können Infrarot- und/oder Abstandsmessungen verwendet werden. Das optische Messystem kann weiterhin eine Mustererkennung und/oder Farberkennung umfassen, um die Bestandteile des Ausschusses einzeln aufzunehmen. Die optische Messung kann so verschiedene Qualitätswerte erfassen, die Qualitätswerte können die Farbwerte, den Anteil verschiedener Stoffe und das Volumen des Ausschusses umfassen.
  • Die gesteuerten Aggregate in der Grobsortierung können Vorrichtungen zur Sortierung umfassen wie z.B. Siebkörbe, Flachsiebe, oder Hydrozyklone umfassen, wobei die Regelung die Durchflussrate, das Verhältnis zwischen Gut-Stoff und Ausschuss und oder den Energieeintrag regeln kann. Insbesondere kann die Steuerung der Aggregate auch eine Veränderung einer Kaskadenschaltung einer Mehrzahl von Sortiervorrichtungen umfassen. Die Regelung der Grobsortierung kann auch indirekt über eine Steuerung von Ventilen erfolgen.
  • Weiterhin vorteilhaft ist ein Regelsystem, wobei das optisches Messystem ein Kamerasystem umfasst, das ausgeführt ist, Farbwerte des Ausschusses zu messen.
  • Das Kamerasystem kann vorteilhaft die Farbwerte des Ausschusses vermessen. Wobei hier auch optional und vorteilhaft eine Bilderkennung verwendet werden kann, um Anteile mit Verschiedenen Farben zu erfassen und zu klassifizieren.
  • Weiterhin vorteilhaft ist ein Regelsystem, wobei mittels des optischen Messystems ein Bildanteil mit einem definierten Farbwertebereich berechnet wird, und zur Ermittlung des Qualitätswerts verwendet wird.
  • So kann mittels Bilderkennung oder einer Auswerte-Software die Anzahl der Pixel in einem digitalen Bild mit einem bestimmten Farbwert erfasst werden. So können z.B. Braune nassfeste Papiere an der Oberfläche erkannt werden, und/oder einzelne farblich besondere Kunststoffe erfasst werden. Durch eine Bildanalyse des mittels Kamera aufgenommenen Ausschuss können Anteile der Oberfläche mit verschiedenen Farbwerten zugeordnet werden. So kann der Qualitätswert der Zusammensetzung des Ausschusses ermittelt werden. Der Qualitätswert kann dabei insbesondere den Anteil der Faserhaltigen Reststoffe bestimmen, die eine bestimmten Farbbereich aufweisen. Die Auswertung von Glanzwerten und oder Reflektionen, kann weiterhin verwendet werden, um einen Qualitätswert zur Feuchte oder zu dem Anteil an Plastik des Ausschusses zu ermitteln.
  • Weiterhin vorteilhaft ist ein Regelsystem, wobei das optische Messystem ausgeführt ist, das Volumen des Ausschusses auf dem Transportband zu messen.
  • Das Volumen des auf dem Transportband geförderten Ausschusses kann mit optischer Messung, insbesondere mit einer optischen Abstandsmessung, erfasst werden, wenn die Oberfläche des Ausschusses im Vergleich zu der Oberfläche des leeren Transportbandes erfasst wird. Die Abstandsmessung kann über eine Phasenverschiebung in der Kamera erfasst werden, und oder eine optische Abtastung der Oberfläche umfassen. Auch eine Laser-Abstandsmessung kann über dem Transportband angeordnet einen Volumenstrom erfassen. Die Erfassung des Volumens ist besonders vorteilhaft um Anteile der Ausschuss-Anteile spezifisch zum Gesamtvolumen zu bestimmten. So können beispielsweise Mengen-Anteile in Prozent ermittelt werden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist ein Regelsystem, wobei das der Qualitätswert für die Regelung zumindest einer Sortiervorrichtung mit einem Flachsieb und/oder einem Sortierkorb verwendet wird, wobei die Regelung eine Anpassung der Antriebsleistung und/oder der Durchsatzmengen umfasst.
  • Das Ziel der Grobsortierung ist es aus der Flüssigen Stoffsuspension, feste Bestandteile auszusortieren. Sie ist somit ein wesentlicher Bestandteil einer Stoffaufbereitung, bei der aus Altpapier Faserstoffsuspension hergestellt wird, die im Folgenden in einer Papier- Karton- oder Tissueherstellung zu neuen Produkten verarbeitet wird. Die Grobsortierung umfasst typischerweise eine Mehrzahl von Sortiervorrichtungen. Diese Sortiervorrichtungen können Flachsiebe und/oder Siebkörbe umfassen, bei denen die Durchsatzmengen und Antriebsleistungen geregelt werden können. Die Antriebe können das Flachsieb und/oder den Siebkorb selbst bewegen, oder eine Strömungsvorrichtung wie einen Flügel oder ein Rührgerät an dem Sieb vorbeibewegen. Die Durchsatzmenge kann durch Pumpleistungen und/oder Ventilstellungen verändert werden, wobei die Regelung dann indirekt auf die Durchsatzmenge wirkt.
  • Weiterhin vorteilhaft ist ein Regelsystem, wobei das der Qualitätswert aus dem optischen Messsystem verwendet wird um mittels des Regelsystems eine Durchflussrate und/oder einen Energieeintrag in der Stoffauflösung zu regeln.
  • So können beispielsweise die Antriebsleistung der sich drehenden Siebkörbe geregelt werden, und so vorteilhaft eine direkte Veränderung der Sortierleistung erreicht werden. Weiterhin können Ventile derart geregelt werden, dass die Durchflussraten, insbesondere die Zuführung, Akzeptleitung und die Aussortierung separat geregelt werden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist ein Regelsystem, wobei der Qualitätswert aus dem optischen Messsystem verwendet wird um mittels des Regelsystems eine Befüllung und/oder einen Druck in einer Sortiervorrichtung, der Grobsortierung zu regeln.
  • Bei einzelnen Sortiervorrichtungen kann auch die Regelung des Füllstandes bzw. der Befüllung eine Auswirkung auf das Sortierergebnis haben. Wobei im Gegenzug der Energieverbrauch ein weiteres Regelziel darstellen kann, dass von der Regelung berücksichtigt wird.
  • Weiterhin vorteilhaft ist eine Stoffaufbereitung, einer Anlage zur Faserstoffaufbereitung und/oder Papierherstellung umfassend ein Regelsystem, ein optisches Messsystem und eine Grobsortierung wobei die Grobsortierung von einer Stoffauflösung mit einer Stoffsuspension versorgt wird und Ausschuss auf einem Transportband aus der Grobsortierung ausgeführt wird, wobei die Stoffaufbereitung mittels zumindest einem Messwert aus dem optischen Messsystem regelbar ausgeführt ist, wobei das optische Messystem ausgeführt ist zumindest einen Qualitätswert des Ausschusses auf dem Transportband zu messen.
  • Die Stoffaufbereitung hat zur Aufgabe Altpapier so weit aufzubereiten, dass es in flüssiger Faserstoffsuspension für eine Nachgelagerte Papier- Karton- oder Tissueproduktion zur Verfügung steht. Dabei werden alle nicht für die Produktion geeigneten Reststoffe als Ausschuss aussortiert. Der Ausschuss kann als Feststoff mittels einer Ausschussaufbereitung förderfähig auf das Transportband gegeben werden. Auch andere Ausschüsse, die direkt aus einem Pulper und/oder einer Auflösetrommel können auf dem Transportband aus der Stoffaufbereitung ausgeleitet werden und mittels dem optischen Messsystem vermessen werden. Die Messwerte des optischen Messystems können daher für die Steuerung einer Vielzahl von Aggregaten in der Stoffaufbereitung verwendet werden. Besonders vorteilhaft, wenn die Durchsatzrate und Ausschussraten der Stoffauflösung in Pulper und/oder Auflösetrommel anzupassen.
  • Weiterhin vorteilhaft ist eine Stoffaufbereitung, wobei die Regelung der Stoffaufbereitung ausgeführt ist die Durchflussraten von zumindest zwei Sortiervorrichtungen in der Grobsortierung verändert.
  • In der Stoffaufbereitung werden eine Vielzahl von Sortiervorrichtungen und Vorrichtungen zur Mechanischen Stoffbearbeitung verwendet. Diese Vorrichtungen sind durch Rohrleitungen, Ventile und Pumpen verbunden und in Kaskadierungen verschaltet. Eine Sortierstufe umfasst dabei zumindest einen Stoffeingang, einen zumindest einen Ausgang für Gutstoff und zumindest einen Ausgang für Stoff minderer Qualität, oft Rejekt genannt. Die Veränderung der Durchflussraten, kann auch zu einer vorteilhaften Veränderung der Kaskadierung und Verschaltung erreicht werden. So kann z.B. ein Teil des Rejekt aus einer Sortierstufe in die Zuleitung einer nachgeschalteten Sortierstufe gefahren werden, und von dort ein Teil des Gutstoffs in eine weitere Sortierstufe gefahren werden. Rejekte können durch eine Mechanische Behandlung weiter zerkleinert werden und so in der Suspension als Gutstoff weiterbehandelt werden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist eine Stoffaufbereitung, wobei der Qualitätswert zur Regelung von zumindest einer Sortiervorrichtung mit einem Flachsieb und/oder einem Sortierkorb verwendet wird, wobei die Regelung eine Anpassung der Antriebsleistung und/oder der Durchsatzmengen umfasst.
  • In der Grobsortierung der Stoffaufbereitung können so auch besonders vorteilhaft Sortiervorrichtungen geregelt werden, insbesondere Sortiervorrichtung mit Flachsieb und/oder Sortierkorb. Der Qualitätswert, der mittels optischem Messystem ermittelt wird, kann vorteilhaft direkt mittels Veränderung der Einstellungen der Sortiervorrichtungen beeinflusst werden, und so einen Regelkreis ermöglichen.
  • Weiterhin vorteilhaft ist ein Regelverfahren, zur Regelung einer Stoffaufbereitung wobei folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:
    • Messen des Ausschusses auf dem Transportband mittels optischem Messystem
    • Erstellen eines Qualitätswerts aus dem Messwert des optischen Messystems mittels Regelvorrichtung
    • Regeln der Durchsatzraten zumindest einer Sortiervorrichtung in der Stoffaufbereitung mittels dem Qualitätswert
  • In dem Verfahren werden besonders vorteilhaft die Kaskadierung und/oder Verschaltung verschiedener Sortiervorrichtungen beeinflusst, um eine effektive und effiziente Grobsortierung zu erreichen. Das Verfahren ermöglich dabei in der Stoffaufbereitung mittels Qualitätswerten des Ausschusses gezielt in die Prozesse einzugreifen und die Regelung so zu fahren, dass entweder der Ausschuss reduziert wird oder der Anteil der Fasern in dem Ausschuss reduziert wird, wobei tatsächlich unlösliche Ausschuss-Anteile bevorzugt aus dem Prozess geleitet werden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist ein Regelverfahren wobei in einem weiteren Verfahrensschritt der Qualitätswert zur Regelung von zumindest einer Sortiervorrichtung mit einem Flachsieb und/oder einem Sortierkorb verwendet wird, wobei die Regelung eine Anpassung der Antriebsleistung und/oder der Durchsatzmengen umfasst.
  • Wenn aus der Qualitätswert des Ausschusses einen erhöhten Faserstoffanteil zeigt können mit dem Verfahren gezielt der Energieeintrag oder die Durchsatzrate von einzelnen Sortiervorrichtungen und/oder Stoffbehandlungsaggregaten verändert werden, um so den Anteil der verwerteten Fasern zu verbessern.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
    • FIG. 1:
    Schematische Darstellung einer regelbaren Stoffaufbereitung
    FIG. 2:
    Regelbaren Stoffaufbereitung mit Auflösetrommel
  • Figur 1 (FIG 1) zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung einer Regelvorrichtung 1 geeignet ein Regelverfahren 1 in einer Grobsortierung 3 auszuführen. Die Grobsortierung 3 ist einer Stoffauflösung 5 nachgeordnet. In der Stoffauflösung 5 wird Rohstoff 16, insbesondere Faserstoff wie Altpapier und/oder wiederverwertbare Kartonagen, mit Wasser in einem Pulper 6 aufgelöst oder in eine Suspension gebracht. In der Grobsortierung 3 werden Feststoffe, Anteile des Rohstoffs 16, die nicht lösbar sind und/oder Anteile des Rohstoffs 16 die in der Stoffaufbereitung 5 nicht in Suspension vereinzelt sind, weiterbehandelt oder aussortiert. Die Grobsortierung 3 sortiert dabei Ausschuss 13 aus, wobei der Ausschuss 13, wesentlich feste nicht lösbare Stoffe wie z.B. Abfälle, Haushaltsabfall, Plastikteile, Metalle und ähnliches umfasst. Der Ausschuss 13 kann aber auch schwer lösbare Faserstoffanteile enthalten. Der Ausschuss 13 wird von der Grobsortierung 3 auf ein Transportband 12 übergeben. Optional kann auch aus der Stoffauflösung 5 ein Teil des Ausschusses 13 direkt nach einer Ausschussaufbereitung 8 direkt auf ein Transportband 12 übergeben werden. Auf dem Transportband 12 wird der Ausschuss 13 mittels eines Optischen Messystems 4 vermessen. Das optische Messsystem 4 umfasst eine Kamera 14 die eingerichtet ist, Messwerte, insbesondere Bildinformationen and die Regelvorrichtung 1 zu übertragen. Das optische Messsystem 4 umfasst weiterhin optional und vorteilhaft eine Beleuchtungsvorrichtung 15, die eine gleichmäßige Ausleuchtung des Ausschuss 13 auf dem Transportband 12 ermöglicht, und so eine Vergleichbarkeit der Messwerte bzw. digitalen Bilder ermöglicht. Weiterhin umfasst das optische Messsystem 4 optional und vorteilhaft eine Abschirmung um das optische Messsystem 4 von störenden Lichteinflüssen aus der Umgebung, insbesondere durch Tageslicht, abzuschirmen.
  • Figur 2 (FIG 2 ) zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung einer Regelvorrichtung 1 geeignet ein Regelverfahren 1 in einer Stoffaufbereitung 20 auszuführen. Die Stoffaufbereitung 20 umfasst dabei eine Auflösetrommel 7, in der der Rohstoff 16 aufgelöst und als Faserstoffsuspension 17 der Grobsortierung 3 zugeführt wird. Die Grobsortierung 3 umfasst eine Mehrzahl von Sortiervorrichtungen 9, 10, 11. Vorteilhaft und optional sind die Sortiervorrichtungen 9, 10, 11 in einer Kaskade verschaltet. Die Grobsortierung umfasst vorteilhaft und optional zumindest eine Sortiervorrichtungen mit Flachsieb und Sortierkorb 9, wobei der Sortierkorb und das Flachsieb mit variablen Durchsatzraten und mit variablem Energieeintrag durch den Antrieb betrieben werden kann. Weiterhin umfasst die Grobsortierung 3 vorteilhaft und optional eine Sortiervorrichtung mit Flachsieb 10, auch hier kann der Energieeintrag über den Antrieb geregelt variiert werden, weiterhin können ein Spülwasser und Durchsatz variiert werden. Für die Steuerung wird eine Regelvorrichtung 18 verwendet die ausgeführt ist ein Steuersignal 2 an die verschiedenen Aggregate der Grobsortierung 3 zu übergeben. Die Regelvorrichtung 18 verwendet als Eingangsgröße zumindest einen Messwert aus dem optischen Messsystem 4. Das optische Messsystem umfasst vorteilhaft eine Kamera 14 und eine Beleuchtungsvorrichtung 15. Weiterhin umfasst das optische Messsystem optional und vorteilhaft eine Abschirmung, um Einflüsse von Umgebungslicht auf die optische Messung zu minimieren. Die Kamera kann dabei vorteilhaft und optional eine Abstandsmessung und/oder ein Abtastsystem umfassen, die geeignet sind, ein Volumen und/oder einen Volumenstrom aufzunehmen. Ausgerichtet ist das optische Messystem auf ein Transportband 12, wobei auf dem Transportband 12 Ausschuss aus der Grobsortierung 3 und/oder aus einer Ausschussaufbereitung 8 transportiert wird. Der Ausschuss umfasst dabei schwer lösliche oder feste Bestandteile, die aus dem Rohstoff 16 bzw. aus der Faserstoffsuspension 17 entfernt werden. Der Ausschuss 13 umfasst vor allem Plastikanteile, wie Folien und Faser- oder Papierreste, die in der Auflösetrommel 7 und/oder dem Pulper 6 (Vergleiche Figur 1) nicht aufgelöst wurden. Das optische Messystem 4 ist ausgeführt eine Analyse der Bestandteile des Ausschusses 13 auszuführen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Regelsystem, Regelverfahren
    2
    Steuersignal
    3
    Grobsortierung
    4
    Optisches Messsystem
    5
    Stoffauflösung
    6
    Pulper
    7
    Auflösetrommel
    8
    Ausschussaufbereitung
    9
    Sortiervorrichtung, Sortiervorrichtung mit Flachsieb und Sortierkorb
    10
    Sortiervorrichtung, Sortiervorrichtung mit Flachsieb
    11
    Sortiervorrichtung, Sortiervorrichtung mit Sortierkorb
    12
    Transportband
    13
    Ausschuss
    14
    Kamera
    15
    Beleuchtungsvorrichtung
    16
    Rohstoff
    17
    Faserstoffsuspension
    18
    Regelvorrichtung
    20
    Stoffaufbereitung

Claims (13)

  1. Regelsystem (1) zur Regelung einer Grobsortierung (3) einer Anlage zur Faserstoffaufbereitung oder Papierherstellung, wobei das Regelsystem (1) ein optisches Messsystem (4), eine Regelvorrichtung (19) und eine Grobsortierung (3) umfasst, wobei die Grobsortierung (3) von einer Stoffauflösung (5) mit einer Stoffsuspension (12) versorgt wird und Ausschuss (13) auf einem Transportband (12) aus der Grobsortierung (3) ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    das optische Messystem (4) ausgeführt ist zumindest einen Qualitätswert des Ausschusses (13) auf dem Transportband (12) zu messen, wobei die Regelvorrichtung (1) zumindest ein Aggregat der Grobsortierung (3) unter Berücksichtigung des Qualitätswertes regelt.
  2. Regelsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass optisches Messystem (4) ein Kamerasystem umfasst, das ausgeführt ist, Farbwerte des Ausschusses (13) zu messen.
  3. Regelsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels des optischen Messystems (4) ein Bildanteil mit einem definierten Farbwertebereich berechnet wird, und zur Ermittlung des Qualitätswerts verwendet wird.
  4. Regelsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Messystem (4) ausgeführt ist, das Volumen des Ausschusses (13) auf dem Transportband (12) zu messen.
  5. Regelsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Qualitätswert für die Regelung zumindest einer Sortiervorrichtung mit einem Flachsieb (9, 10) und/oder einem Sortierkorb (10,11) verwendet wird, wobei die Regelung eine Anpassung der Antriebsleistung und/oder der Durchsatzmengen umfasst.
  6. Regelsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Qualitätswert aus dem optischen Messsystem (4) verwendet wird um mittels des Regelsystems (1) eine Durchflussrate und/oder einen Energieeintrag in der Stoffauflösung (5) zu regeln.
  7. Regelsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Qualitätswert aus dem optischen Messsystem (4) verwendet wird um mittels des Regelsystems (1) eine Befüllung und/oder einen Druck in einer Sortiervorrichtung (9,10,11), der Grobsortierung (3) zu regeln.
  8. Stoffaufbereitung (20), einer Anlage zur Faserstoffaufbereitung und/oder Papierherstellung umfassend ein Regelsystem (1), ein optisches Messsystem (4) und eine Grobsortierung (3) wobei die Grobsortierung (3) von einer Stoffauflösung (5) mit einer Stoffsuspension (12) versorgt wird und Ausschuss (13) auf einem Transportband (12) aus der Grobsortierung (3) ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das die Stoffaufbereitung (20) mittels zumindest einem Messwert aus dem optischen Messsystem (4) regelbar ausgeführt ist, wobei das optische Messystem (4) ausgeführt ist zumindest einen Qualitätswert des Ausschusses (13) auf dem Transportband (12) zu messen.
  9. Stoffaufbereitung (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelsystem (1) der Stoffaufbereitung (20) ausgeführt ist die Durchflussraten von zumindest zwei Sortiervorrichtungen (9,10,11) in der Grobsortierung (3) verändert.
  10. Stoffaufbereitung (20) nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchflussrate und/oder ein Energieeintrag in der Stoffauflösung (5) mittels einem Steuersignal (2) aus dem Regelsystem (1) gesteuert wird, wobei das Regelsystem (1) eines Messwertes aus dem optischen Messsystem (4) für verwendet.
  11. Stoffaufbereitung (20) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Qualitätswert zur Regelung von zumindest einer Sortiervorrichtung mit einem Flachsieb und/oder einem Sortierkorb (9,10,11) verwendet wird, wobei die Regelung eine Anpassung der Antriebsleistung und/oder der Durchsatzmengen umfasst.
  12. Regelverfahren (1), zur Regelung einer Stoffaufbereitung (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:
    • Messen des Ausschusses auf dem Transportband mittels optischem Messystem
    • Erstellen eines Qualitätswerts aus dem Messwert des optischen Messystems mittels Regelvorrichtung
    • Regeln der Durchsatzraten zumindest einer Sortiervorrichtung in der Stoffaufbereitung mittels dem Qualitätswert
  13. Regelverfahren (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Verfahrensschritt der Qualitätswert zur Regelung von zumindest einer Sortiervorrichtung mit einem Flachsieb und/oder einem Sortierkorb verwendet wird, wobei die Regelung eine Anpassung der Antriebsleistung und/oder der Durchsatzmengen umfasst.
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