DE3338359A1

DE3338359A1 - Anlage zur kontinuierlichen herstellung von unterschiedlichen mineralfaserprodukten

Info

Publication number: DE3338359A1
Application number: DE19833338359
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 6701 Dannstadt Gärtner; Friedrich Dipl.-Ing. 6703 Limburgerhof Kaufmann; Horst-Werner Dipl.-Ing. 6724 Dudenhofen Schloßherr; Dietrich 6700 Ludwigshafen Schulz
Original assignee: Gruenzweig and Hartmann und Glasfaser Ag 6700 Ludwigshafen; Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1983-10-21
Filing date: 1983-10-21
Publication date: 1985-05-09
Also published as: ATE50299T1; US4789942A; NO844166L; DK502284A; KR850003435A; FI844112L; AU3451684A; DK160707B; AU578627B2; DK160707C; JPH0577779B2; BR8405294A; FI77835C; ES8605742A1; JPS60110923A; FI77835B; IE56007B1; EP0141719B1; ES536910A0; DK502284D0

Description

Grünzweig + Hartmann und Glasfaser AG, 6700 Ludwigshafen

Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von unterschiedlichen Mineralfaserprodukten

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von unterschiedlichen Mineralfaserprodukten, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Anlage zur Herstellung von Mineralfaserprodukten, die üblicherweise als Produktionslinie bezeichnet wird, besteht vom Zerfaserungsaggregat bis zur Verpackungsstation aus einer Vielzahl von Aggregaten, die auf das Mineralfaserprodukt einwirken, um es mit Bindemittel zu versehen, zu verdichten, zu härten, zu besäumen, abzulängen, ggf. zu kaschieren, zu wickeln oder abzustapeln und zu umhüllen. Als ein Beispiel für eine derartige Produktionslinie und zu deren Veranschaulichung kann etwa auf die DE-OS 31 00 003 verwiesen werden, während die DE-OSen 30 36 816 und 33 25 341 Probleme im Zusammenhang mit der Kaschierung derartiger Mineralfaserprodukte erläutern, und die DE-OS 33 14 289 Probleme im Zusammenhang mit der Steuerung einer Wickelstation am Ende der Produktionslinie verdeutlicht. Die meisten der Aggregate wirken produktspezifisch auf das Produkt ein und sind daher von Produkt zu Produkt neu einzustellen. Eine solche Einstellung ist einmal erforderlich, wenn ein völlig neues Produkt hergestellt werden soll, etwa eine bisher noch nicht hergestellte Breite einer Mineralfaserbahn oder dergleichen, und ist weiterhin erforderlich,

wenn abwechselnd unterschiedliche der an sich üblichen Produkte hergestellt werden sollen. Während eine Umstellung auf bislang noch nicht gefertigte Produkte in der Regel monatlich einige Male auftritt, erfolgt eine Umstellung zur Herstellung unterschiedlicher Produkte entsprechend den eingehenden Kauforders in aller Regel wenigstens mehrfach am Tage, häufig sogar mehrfach pro Stunde,um kleine Chargen speziell gewünschter Produkte hintereinander zu erzeugen.

Zu diesem Zweck müssen entsprechende Änderungen der eingestellten Parameter an den Bearbeitungsaggregaten der Produktionslinie vorgenommen werden. Hierbei ergibt sich das besondere Problem, daß die eingestellten Parameter nicht immer zu exakt voraussagbaren Produkteigenschaften führen, und darüber hinaus von Fall zu Fall unterschiedliche Produkteigenschaften erzeugen können. Wird beispielsweise der Walzenspalt einer Preßwalze auf einen Wert von z. B. 8 cm umgestellt, so wird die durchlaufende Mineralfaserbahn an dieser Stelle zwar exakt auf 8 cm Dicke komprimiert, federt aber anschließend wieder auf eine Dicke von z. B. 12 cm zurück. Dieselbe Mineralfaserbahn federt aber auch nicht immer auf genau dieselbe Höhe zurück, sondern auf unterschiedliche Höhen in Abhängigkeit von der Konsistenz der Fasern, des Bindemittelgehalts, dessen Aushärtungsgrades usw. Derartige von Fall zu Fall unterschiedliche Höhen können wiederum nachfolgende Bearbeitungsvorgänge beeinflussen, beispielsweise den Wickelvorgang als solchen, die benötigte Bahnlänge für die Umhüllungsbahn des Wickels usw., wobei hier wiederum zusätzlich auch noch andere, ebenfalls unter Umständen schwankende Einflußgrössen eine Rolle spielen können, wie etwa der Bindemittelgehalt.

All dies hat zur Folge, daß eine Kumulierung von ungünstigen Parametern selbst dann sogar zu Ausschuß führen kann, wenn alle Parameter an den Aggregaten entsprechend dem neu zu fertigenden Produkt soeben eingestellt worden

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sind. In ungünstigen Fällen kann sogar die identische Einstellung, die kurz zuvor noch zu einem einwandfreien Produkt geführt hat, bei einer folgenden Umstellung auf dasselbe Produkt zu einem nicht mehr akzeptablen Ergebnis führen, weil inzwischen andere Voraussetzungen vorliegen, welche zu einer ungünstigen Kumulierung von Abweichungen der Produkteigenschaften führen.

Darüber hinaus produziert die Linie natürlich auch in der Zeitspanne, die für die Änderungen der Parameter an den Aggregaten benötigt wird, zwangsläufig Ausschuß, was sich gerade bei häufigeren Umstellungen zu erheblichen Schrottmengen addieren kann; diese Mengen sind nicht nur für das verkaufsfähige Material verloren, sondern benötigen zusätzlichen erheblichen Aufwand für ihre Beseitigung. Naturgemäß ist die anfallende Schrottmenge um so höher, je geringer die Qualifikation des Bedienungspersonals ist. Bei dem für die Mineralfaserherstellung erforderlichen 24-Stunden-Betrieb sind Schwankungen in der Qualifikation des Bedienungspersonals unvermeidlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von unterschiedlichen Mineralfaserprodukten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine schnelle und unabhängig von der Qualifikation des Bedienungspersonals im wesentlichen ausschußfreie Umstellung von einem Produkt auf ein anderes ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Soweit ein Produkt erstmals erzeugt werden soll, erfolgt die Bedienung der Linie im Handbetrieb durch hochqualifiziertes Personal, das die voraussichtlichen Einstellungen wählt und in einem Versuchslauf die Parameter derart ändert, daß sich eine gewünschte Produktqualität ergibt. Die Sollwertsteller werden dabei als einfache Steuerelemente benutzt, mit denen durch das qualifizierte Personal schnell Änderungen der Ein-

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stellung herbeigeführt und überwacht werden können, um im Zusammenspiel· der einzelnen Einstellungen der Linie zur gewünschten Produktqualität zu gelangen. Wenn die gewünschte Produktqualität auf diese Weise erreicht ist, so werden die so gewonnenen Einstellungen als Sollwerte in den Festwertspeicher übernommen und als dem betreffenden Produkt zugeordnet unter einer produktspezifischen Adresse gespeichert. Auf diese Weise können sie über dxe produktspezifische Adresse jederzeit gemeinsam für sämtliche Aggregate abgerufen werden.

Ggf. durch entsprechende Nachkorrekturen des hochqualifizierten Personals etwa nach längerem Lauf der Linie mit dem neuen Produkt können die Sollwerte an den Sollwertstellern auf öinen Mittelwert eingestellt werden, der bei dem gewünschten Produkt eine in jedem Falle unter Berücksichtigung der auftretenden Schwankungsbreite der zu berücksichtigenden Parameter noch akzeptable Produktqualität ergibt. Diese Mittelwerte kann sodann nach ihrer Speicherung im Festwertspeicher auch niedriger qualifiziertes Personal mit der Zeit auf Knopfdruck gemeinsam abrufen, so daß automatisch die Umste^ung der gesamten Produktionslinie auf diese vorbestimmten Werte erfolgt, ohne daß eine Produktionsunterbrechung auftritt oder wesentlicher Schrott anfällt.

Dabei kann jedoch von Fall zu Fall die Produktqualität aufgrund der neu aufgerufenen Sollwerte zwar noch verkäuflich, jedoch nicht optimal sein, und sich darüber hinaus auch im Zuge der Produktion allmählich geringfügig verschieben. Zur Durchführung von Nachjustierungen zur Optimierung der Produktqualität sind Korrekturhandhaben vorgesehen, mit denen auch das niedriger qualifizierte Personal entsprechend nachstellen kann. Diese Nachstellmöglichkeit liegt jedoch in einem vorgegebenen Rahmen, der grobe Einstellungfehler sicher ausschließt. Dabei gehen die Nachstellungen jedoch nicht in den Festwertspeicher ein, verändern also auch den dortigen Sollwert nicht, so daß die-

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ser immer wieder unverändert zur Verfügung steht. Dadurch ist sichergestellt, daß mittels der Nachjustierung in einem bestimmten Rahmen Optimierungen vorgenommen werden können, die Grundeinstellung für das Produkt gemäß der Speicherung im Festwertspeicher jedoch unverändert immer wieder neu zur Verfügung steht. Auf diese Weise sind Additionsfehler sicher vermieden, die bei mehrfachen Justierungen und entsprechender Abspeicherung der jeweils justierten Werte insbesondere bei weniger qualifiziertem Personal sonst unvermeidlich wären.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch vereinfacht und schaltbildlich eine erfindungsgemäße Anlage im Bereich einer Wickelstation.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Wickelstation bezeichnet, wie sie mit weiteren Einzelheiten etwa aus der DE-OS 33 14 289 bekannt ist, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Wie die genannte Druckschrift im einzelnen erläutert, sind bei der Wicklung und Umhüllung von Mineralfaserbahnen in einer solchen Wickelstation 1 eine Vielzahl von Steuerungen vorzunehmen und fein aufeinander abzustimmen, um optimale Produktqualität zu erhalten. Ähnliche Steuerungen und gegenseitige Abstimmung eingestellter Parameter sind bei vorangehenden Arbeitsgängen einer derartigen Produktionslinie vorzunehmen, wobei hinsichtlich der Probleme im Bereich der Kaschierung etwa auf die DE-OSen 30 36 und 33 25 341 verwiesen und wegen weiterer Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die Erfindung wird anliegend beispielhaft anhand der Steu-

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erung der Krempelwalze 2 der Wickelstation 1 erläutert. Dabei wird eine Mineralfaserbahn 3 mit ihrem Vorderende auf einem Förderband 4 in die Wickelstation 1 eingeführt, wo das Vorderende der Mineralfaserbahn 3 an einer Aufstellbahn 5 zurückgeschlagen und ein Wickel 6 gebildet wird. Die Krempelwalze 2 führt das vordere, zurückgebogene Ende der Mineralfaserbahn 3 zur Bildung der ersten Wicklung und liegt sodann unter definiertem Druck an der Außenseite des sich bildenden und im Durchmesser vergrößernden Wickels 6 an, um den auf die Wicklungen ausgeübten Druck einzustellen und so den Enddurchmesser des gebildeten Wickels zu beeinflussen.

Hierzu wird der Andruck der Krempelwalze 2 an den Außenumfang des Wickels 6 mittels eines Druckmittelzylinders 7, beispielsweise eines Pneumatikzylinders, eingestellt. Der Druckmittelzylinder wird über eine Druckmittelleitung 8 von einer nicht näher dargestellten Druckmittelquelle aus mit Druckmittel beliefert, wobei in die Druckmittelleitung 8 ein Drucksteuerorgan 9 eingesetzt ist, das den Druck des Druckmittels im Druckmittelzylinder 7 steuert.

Die Einstellung des Steuerorganes 9 erfolgt über ein elektrisches Stellglied 10, das von einer mit 11 bezeichneten zentralen Steuereinheit, kurz CPU, einen Stellbefehl erhält. An die Druckmittelleitung 8 ist eine Fühlleitung angeschlossen, die den tatsächlichen Druck des Druckmittels in der Druckmittelleitung 8 an einen Fühler 13 in Form eines Meßumformers legt, der ein entsprechendes elektrisches Vergleichssignal über eine elektrische Leitung 14 an die CPU 11 anlegt, so daß ein insgesamt mit 15 bezeichneter Regelkreis gebildet wird, der dafür sorgt, daß der Ist-Wert des Druckes im Druckmittelzylinder 7 tatsächlich dem Wert entspricht, der von der CPU 11 am Stellglied eingestellt ist.

Der Stellwert für das Stellglied 10 kann an einem Sollwertsteller 16 von Hand eingestellt werden, der über elek-

trische Leitungen 17 und 18 mit einem dazwischen angeordneten Umschalter 19 mit der CPU 11 in der Weise verbunden ist, daß eine unmittelbare Einstellung des Stellgliedes

10 entsprechend der Einstellung am Sollwertsteller 16 erfolgt.

Auf diese Weise kann somit Personal durch Verstellung des Sollwertstellers 16 unmittelbar den Druck im Druckmittelzylinder 7 ändern und so die Einwirkung der Krempelwalze 2 auf den Wickel 6 in gewünschter Weise einstellen. Wie durch Pfeile schematisch veranschaulicht ist, versorgt die CPU 11 neben dem Stellglied 10 noch eine Vielzahl weiterer Stellglieder 20 etwa im Bereich der Wic'Jcelstation 1 oder auch in anderen Bereichen der Produktionslinie mit entsprechenden Stelldaten, die von jeweils zugeordneten Sollwertstellern 16 eingegeben werden. Auf diese Weise kann jeder gewünschte Parameter der Produktionslinie über einen zugeordneten Sollwertsteller 16, die CPU Il oder eine Mehrzahl derartiger Zentraleinheiten und entsprechende Stellglieder auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.

Für ein gegebenes Produkt läßt sich so die Produktionslinie derart einstellen, daß sich optimale Produktqualität ergibt. Für die einzelnen Parameter werden dabei an den Sollwertstellern 16 Mittelwerte eingegeben, die möglichst Abweichungen nach beiden Seiten zulassen, ohne zu Ausschuß zu führen.

Durch Betätigung einer Taste 21 können sämtlicte an der CPU

11 über die Sollwertsteller 16 eingestellte Sollwerte in einen Festwertspeicher 22 eingelesen und dort unter einer gemeinsamen Adresse gespeichert werden, die dem gerade gefahrenen Produkt zugeordnet ist. Wenn ein entsprechendes Produkt später erneut hergestellt werden soll, so kann über einen Schalter 23 der Ausgang des Festwertspeichers 22 an die CPU Il gelegt werden, während die Sollwertsteller 16 durch entsprechende Schaltung des Umschalters 19 mittels

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einer gemeinsamen Schaltschiene 24 von der CPU Il abgeschaltet werden. Bei Aufruf der dem herzustellenden Produkt zugeordneten Adresse im Festwertspeicher 22 liefert diese die unter der entsprechenden Adresse als Festwerte gespeicherte Sollwerte an die CPU Il und bewirkt somit automatisch die Einstellung sämtlicher Stellglieder 10 bzw. 20 entsprechend der früher einmal getroffenen und abgespeicherten Einstellung. Daher kann sofort, häufig ohne jegliche Produktionsunterbrechung, eine Umstellung der Produktionslinie auf ein anderes Produkt erfolgen, welches bereits früher hergestellt worden ist. Selbstverständlich kann in nicht näher dargestellter Weise etwa durch entsprechende Verzögerungsglieder eine sequenzielle Umstellung der einzelnen Stellglieder 10 bzw. 20 in der Weise herbeigeführt werden, daß die Neueinstellungen nicht an der gesamten Produktionslinie gleichzeitig, sondern im Zuge des Druchlaufs eines Kopfendes des neuen Produktes durch die Produktionslinie nacheinander erfolgen.

Es zeigt sich jedoch bei der Herstellung von Mineralfaserprodukten, daß dieselben abgespeicherten Sollwerte und damit Parametereinstellungen nicht stets zur gleichen Produktqualität führen, sondern gewisse Qualitätsschwankungen auftreten können. Dies hat seinen Grund darin, daß Mineralfasermaterial ein Produkt mit relativ Undefinierten Maßen ist, so daß geringfügige Schwankungen von Produkteigenschaften zu Änderungen der Produktionsbedinungen führen können, die sich in ungünstigen Fällen zur Erzeugung gänzlich anderer Produktqualitäten trotz gleicher Einstellung der Produktionslinie addieren können.

Daher ist weiter vorgesehen, daß jedem Sollwertsteller 16 eine Korrekturhandhabe 25 zugeordnet ist, die an die CPU Il anstelle des entsprechenden Sollwertstellers 16 angeschlossen wird, wenn die Umschaltung von Handbetrieb mittels der Sollwertsteller 16 auf Automatikbetrieb mittels der Festwertspeicher 22 erfolgt, wobei der Umschalter 19 anstelle der Leitung 17 eine Leitung 26 der entsprechenden Korrek-

turhandhabe 25 an die zugeordnete Eingangsleitung 18 der CPU 11 anschließt. Mittels der Korrekturhandhaben 25 kann das Stell- oder Steuersignal, das die CPU 11 an jedes Stellglied 10 bzw. 20 entsprechend der Speicherung im Festwertspeicher 22 anlegt, innerhalb vorgegebener Grenzen feinjustiert werden. Durch Veränderung der Stellung der Korrekturhandhaben 25 kann somit das Bedienungspersonal versuchen, die Produktqualität gegenüber den eingestellten Mittelwerten weiter zu optimieren. Dabei verändern die Korrekturhandhaben 25 aber lediglich das aktuelle Steuersignal für das zugeordnete Stellglied 10, nicht jedoch den unabhängig hiervon im Festwertspeicher 22 gespeicherten Mittelwert, der lediglich durch Betätigung der Taste 21 geändert werden kann.

Wenn ein neues Produkt gefahren werden soll, etwa eine bislang noch nicht produzierte Breite einer Mineralfaserbahn, so erfolgt bei zwischen den Leitungen 17 und 18 geschlossenem Umschalter 19 anhand der einzelnen Sollwertsteller 16 durch hochqualifiziertes Fachpersonal eine Voreinstellung der Produktionslinie gemäß den voraussichtlich einzustellenden Parametern, und erfolgt eine Nachstellung der entsprechenden Sollwertsteller 16 in einem Versuchsbetrieb, bis für das neue Produkt eine Mitteleinstellung für die einzelnen Parameter gefunden worden ist, die eine gewünschte Produktqualität ergibt. Dieser Fertigungszustand wird von der verantwortlichen Stelle überprüft und durch Betätigung der Taste 21 in den Festwertspeicher 22 eingespeichert und dort unter der Adresse des neuen Produktes gespeichert. Wann immer nun dieses neue Produkt später erneut produziert werden soll, braucht lediglich in der automatischen Stellung der Schaltschiene 24 die entsprechende Adresse am Festwertspeicher 22 aufgerufen und in die CPU 11 eingelesen zu werden, um die gewünschte Umstellung der gesamten Produktionslinie zu gewährleisten. Feinjustierungen können dann anhand der Korrekturhandhaben 25 vorgenommen werden, was die aktuellen, an den Stellgliedern 10 bzw. 20 anliegenden Steuersignale

beeinflußt, nicht aber die ausschließlich durch Betätigung der Taste 21 änderbaren Festwerte im Festwertspeicher 22. Eine solche Nachjustierung mit den Korrekturhandhaben 25 kann bei Bedarf durch niedriger qualifiziertes Personal durchgeführt werden, da die Einstellung der gespeicherten Werte gewährleistet, daß jedenfalls verkaufsfähiges Material produziert wird. Auf diese Weise kann zwar bei der Produktionsaufnahme eines neuen, bisher nicht gefahrenen Produktes Ausschuß anfallen, wie er bislang bei jeder Umstellung anfällt, wird jedoch bei späteren Umrüstungen der Produktionslinie auf dieses Produkt Ausschuß praktisch vollständig vermieden.

Claims

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1. Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von unterschiedlichen Mineralfaserprodukten mit einer Mehrzahl von an Aggregaten der Anlage vorgesehenen Stellgliedern zur Einstellung von produktspezifischen Parametern, dadurch gekennzeichnet,

daß die einzustellenden Parameter von Hand an Sollwertstellern (16) einstellbar und mittels eines an dem jeweiligen Sollwertsteller (16) erzeugten elektrischen Steuersignals an die Stellglieder (10) anlegbar sind,

daß die elektrischen Steuersignale in einen Festwertspeicher (22) einlesbar und dort als Sollwerte unter einer gemeinsamen, einem speziellen herzustellenden Produkt entsprechenden Adresse speicherbar sind,

daß die Sollwerte durch Aufruf der Adresse gemeinsam abrufbar und als Steuersignale an die Stellglieder (10, 20) anlegbar sind,
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und daß die Steuersignale ohne Veränderung der gespeicherten Sollwerte mittels Korrekturhandhaben (25) in vorgegebenen Bereichen aktuell veränderbar sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

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Ist-Werte der Stellglieder (10) durch an sich bekannte Regelkreise (15) dem zugehörigen Sollwert anpaßbar sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, daduch gekennzeichnet, daß alle von Hand eingestellten Sollwerte durch einen gemeinsamen Speicherbefehl (Taste 21) zugleich in den Festwertspeicher (22) einlesbar sind.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalthandhabe (24) zur Umschaltung von Handbetrieb auf Automatikbetrieb vorgesehen ist, mittels der sowohl der Ausgang des Festwertspeichers (22) an eine CPU (11) legbar als auch der Ausgang der Sollwertsteller (16) von der CPU(Il) abschaltbar und dafür der Ausgang der entsprechenden Korrekturhandhaben (25) an die CPU(Il) .anlegbar ist.