DE3338359C2 - - Google Patents

Description

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

Eine solche Anlage zur Herstellung von Mineralfaserpro­ dukten, die üblicherweise als Produktionslinie bezeich­ net wird, besteht vom Zerfaserungsaggregat bis zur Ver­ packungsstation aus einer Vielzahl von Aggregaten, die auf das Mineralfaserprodukt einwirken, um es mit Binde­ mittel zu versehen, zu verdichten, zu härten, zu besäu­ men, abzulängen, ggf. zu kaschieren, zu wickeln oder ab­ zustapeln und zu umhüllen. Als ein Beispiel für eine der­ artige Produktionslinie und zu deren Veranschaulichung kann etwa auf die DE-OS 31 00 003 verwiesen werden, wäh­ rend die DE-OSen 30 36 816 und 33 25 341 Probleme im Zu­ sammenhang mit der Kaschierung derartiger Mineralfaser­ produkte 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 Mineralfaser­ bahn oder dergleichen, und ist weiterhin erforderlich, wenn abwechselnd unterschiedliche der an sich üblichen Produkte hergestellt werden sollen. Während eine Umstel­ lung auf bislang noch nicht gefertigte Produkte in der Regel monatlich einige Male auftritt, erfolgt eine Umstel­ lung zur Herstellung unterschiedlicher Produkte entspre­ chend den eingehenden Kauforders in aller Regel wenigstens mehrfach am Tage, häufig sogar mehrfach pro Stunde,um kleine Chargen speziell gewünschter Produkte hinterein­ ander zu erzeugen.

Zu diesem Zweck müssen entsprechende Änderungen der ein­ gestellten 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 unterschied­ liche Produkteigenschaften erzeugen können. Wird beispiels­ weise der Walzenspalt einer Preßwalze auf einen Wert von z. B. 8 cm umgestellt, so wird die durchlaufende Mineral­ faserbahn an dieser Stelle zwar exakt auf 8 cm Dicke kom­ primiert, 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, son­ dern auf unterschiedliche Höhen in Abhängigkeit von der Konsistenz der Fasern, des Bindemittelgehalts,dessen Aus­ härtungsgrades usw. Derartige von Fall zu Fall unterschied­ liche Höhen können wiederum nachfolgende Bearbeitungsvor­ gänge 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 Einflußgrös­ sen eine Rolle spielen können, wie etwa der Bindemittelge­ halt.

All dies hat zur Folge, daß eine Kumulierung von ungün­ stigen Parametern selbst dann sogar zu Ausschuß führen kann, wenn alle Parameter an den Aggregaten entsprechend dem neu zu fertigenden Produkt soeben eingestellt worden sind. In ungünstigen Fällen kann sogar die identische Ein­ stellung, die kurz zuvor noch zu einem einwandfreien Pro­ dukt geführt hat, bei einer folgenden Umstellung auf das­ selbe 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 Schrott­ mengen addieren kann; diese Mengen sind nicht nur für das verkaufsfähige Material verloren, sondern benötigen zu­ sätzlichen erheblichen Aufwand für ihre Beseitigung. Natur­ gemäß ist die anfallende Schrottmenge um so höher, je ge­ ringer die Qualifikation des Bedienungspersonals ist. Bei dem für die Mineralfaserherstellung erforderlichen 24-Stun­ den-Betrieb sind Schwankungen in der Qualifikation des Be­ dienungspersonals unvermeidlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zur kontinuier­ lichen Herstellung von unterschiedlichen Mineralfaserpro­ dukten 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 stellung herbeigeführt und überwacht werden können, um im Zusammenspiel der einzelnen Einstellungen der Linie zur ge­ wünschten Produktqualität zu gelangen. Wenn die gewünschte Produktqualität auf diese Weise erreicht ist, so werden die so gewonnenen Einstellungen als Sollwerte in den Fest­ wertspeicher übernommen und als dem betreffenden Produkt zugeordnet unter einer produktspezifischen Adresse ge­ speichert. Auf diese Weise können sie über die produkt­ spezifische Adresse jederzeit gemeinsam für sämtliche Aggregate abgerufen werden.

Ggf. durch entsprechende Nachkorrekturen des hochqualifi­ zierten Personals etwa nach längerem Lauf der Linie mit dem neuen Produkt können die Sollwerte an den Sollwert­ stellern auf einen Mittelwert eingestellt werden, der bei dem gewünschten Produkt eine in jedem Falle unter Berück­ sichtigung der auftretenden Schwankungsbreite der zu be­ rücksichtigenden Parameter noch akzeptable Produktqualität ergibt. Diese Mittelwerte kann sodann nach ihrer Speiche­ rung im Festwertspeicher auch niedriger qualifiziertes Personal mit der Zeit auf Knopfdruck gemeinsam abrufen, so daß automatisch die Umstellung der gesamten Produktions­ linie 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 verkäuf­ lich, jedoch nicht optimal sein, und sich darüber hinaus auch im Zuge der Produktion allmählich geringfügig ver­ schieben. Zur Durchführung von Nachjustierungen zur Opti­ mierung der Produktqualität sind Korrekturhandhaben vor­ gesehen, mit denen auch das niedriger qualifizierte Perso­ nal entsprechend nachstellen kann. Diese Nachstellmöglich­ keit liegt jedoch in einem vorgegebenen Rahmen, der grobe Einstellungfehler sicher ausschließt. Dabei gehen die Nach­ stellungen jedoch nicht in den Festwertspeicher ein, ver­ ändern also auch den dortigen Sollwert nicht, so daß die­ 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 Ju­ stierungen 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 Aus­ führungsform anhand der Zeichnung.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch verein­ facht 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 Steu­ erungen vorzunehmen und fein aufeinander abzustimmen, um optimale Produktqualität zu erhalten. Ähnliche Steuerungen und gegenseitige Abstimmung eingestellter Parameter sind bei vorangehenden Arbeitsgängen einer derartigen Produk­ tionslinie vorzunehmen, wobei hinsichtlich der Probleme im Bereich der Kaschierung etwa auf die DE-OSen 30 36 816 und 33 25 341 verwiesen und wegen weiterer Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die Erfindung wird anliegend beispielhaft anhand der Steu­ 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 Aufstell­ bahn 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 Außen­ umfang 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 elek­ trisches Stellglied 10, das von einer mit 11 bezeichneten zentralen Steuereinheit, kurz CPU, einen Stellbefehl er­ hält. An die Druckmittelleitung 8 ist eine Fühlleitung 12 angeschlossen, die den tatsächlichen Druck des Druckmittels in der Druckmittelleitung 8 an einen Fühler 13 in Form eines Meßumformers legt, der ein entsprechendes elektri­ sches Vergleichssignal über eine elektrische Leitung 14 an die CPU 11 anlegt, so daß ein insgesamt mit 15 bezeich­ neter 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 10 eingestellt ist.

Der Stellwert für das Stellglied 10 kann an einem Soll­ wertsteller 16 von Hand eingestellt werden, der über elek­ trische Leitungen 17 und 18 mit einem dazwischen angeordne­ ten Umschalter 19 mit der CPU 11 in der Weise verbunden ist, daß eine unmittelbare Einstellung des Stellgliedes 10 entsprechend der Einstellung am Sollwertsteller 16 er­ folgt.

Auf diese Weise kann somit Personal durch Verstellung des Sollwertstellers 16 unmittelbar den Druck im Druckmittel­ zylinder 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 wei­ terer Stellglieder 20 etwa im Bereich der Wickelstation 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 11 oder eine Mehrzahl derartiger Zentraleinheiten und entspre­ chende Stellglieder auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.

Für ein gegebenes Produkt läßt sich so die Produktionslinie derart einstellen, daß sich optimale Produktqualität er­ gibt. 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 sämtliche 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 ge­ fahrenen 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 11 gelegt werden, während die Sollwertsteller 16 durch entsprechende Schaltung des Umschalters 19 mittels einer gemeinsamen Schaltschiene 24 von der CPU 11 abge­ schaltet werden. Bei Aufruf der dem herzustellenden Pro­ dukt zugeordneten Adresse im Festwertspeicher 22 liefert diese die unter der entsprechenden Adresse als Festwerte gespeicherte Sollwerte an die CPU 11 und bewirkt somit automatisch die Einstellung sämtlicher Stellglieder 10 bzw. 20 entsprechend der früher einmal getroffenen und ab­ gespeicherten 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 ent­ sprechende Verzögerungsglieder eine sequenzielle Umstel­ lung 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 Mineralfaser­ produkten, daß dieselben abgespeicherten Sollwerte und da­ mit Parametereinstellungen nicht stets zur gleichen Pro­ duktqualität führen, sondern gewisse Qualitätsschwankungen auftreten können. Dies hat seinen Grund darin, daß Mineral­ fasermaterial ein Produkt mit relativ undefinierten Maßen ist, so daß geringfügige Schwankungen von Produkteigen­ schaften zu Änderungen der Produktionsbedinungen führen können, die sich in ungünstigen Fällen zur Erzeugung gänz­ lich 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 11 anstelle des entsprechenden Sollwertstellers 16 angeschlos­ sen wird, wenn die Umschaltung von Handbetrieb mittels der Sollwertsteller 16 auf Automatikbetrieb mittels der Fest­ wertspeicher 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 Fest­ wertspeicher 22 anlegt, innerhalb vorgegebener Grenzen feinjustiert werden. Durch Veränderung der Stellung der Korrekturhandhaben 25 kann somit das Bedienungspersonal ver­ suchen, 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 je­ doch den unabhängig hiervon im Festwertspeicher 22 ge­ speicherten 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 Mineralfaser­ bahn, so erfolgt bei zwischen den Leitungen 17 und 18 ge­ schlossenen Umschalter 19 anhand der einzelnen Sollwert­ steller 16 durch hochqualifiziertes Fachpersonal eine Voreinstellung der Produktionslinie gemäß den voraussicht­ lich einzustellenden Parametern, und erfolgt eine Nach­ stellung der entsprechenden Sollwertsteller 16 in einem Versuchsbetrieb, bis für das neue Produkt eine Mittelein­ stellung für die einzelnen Parameter gefunden worden ist, die eine gewünschte Produktqualität ergibt. Dieser Fer­ tigungszustand wird von der verantwortlichen Stelle überprüft und durch Betätigung der Taste 21 in den Fest­ wertspeicher 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 auf­ gerufen und in die CPU 11 eingelesen zu werden, um die ge­ wünschte Umstellung der gesamten Produktionslinie zu ge­ währleisten. Feinjustierungen können dann anhand der Kor­ rekturhandhaben 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 Mate­ rial produziert wird. Auf diese Weise kann zwar bei der Produktionsaufnahme eines neuen, bisher nicht gefahrenen Produktes Ausschuß anfallen, wie er bislang bei jeder Um­ stellung anfällt, wird jedoch bei späteren Umrüstungen der Produktionslinie auf dieses Produkt Ausschuß praktisch vollständig vermieden.

Claims (4)

1. Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von unter­ schiedlichen Mineralfaserprodukten mit einer Mehrzahl von an den Aggregaten der Anlage vorgesehenen Stell­ gliedern zur Einstellung der produktspezifischen Para­ meter, dadurch gekennzeichnet, daß die einzustellenden Parameter von Hand an Sollwert­ stellern (16) einstellbar und mittels eines an dem je­ weiligen Sollwertsteller (16) erzeugten elektrischen Steuersignals an die Stellglieder (10) anlegbar sind, die elektrischen Steuersignale in einen Festwertspei­ cher (22) einlesbar und dort als Sollwerte unter einer gemeinsamen, einem speziellen herzustellenden Produkt entsprechenden Adresse speicherbar sind, die Sollwerte durch Aufruf der Adresse gemeinsam abruf­ bar und als Steuersignale an die Stellglieder (10, 20) anlegbar sind, und die Steuersignale ohne Veränderung der gespeicher­ ten Sollwerte mittels Korrekturhandhaben (25) in vorge­ gebenen Bereichen aktuell veränderbar sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Werte der Stellglieder (10) durch an sich bekannte Regelkreise (15) dem zugehörigen Sollwert anpaßbar sind.

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

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Umschalthandhabe (24) zur Um­ schaltung von Handbetrieb auf Automatikbetrieb vorge­ sehen ist, mittels der sowohl der Ausgang des Festwert­ speichers (22) an eine Steuereinheit (11) legbar als auch der Ausgang der Sollwertsteller (16) von der Steuereinheit (11) abschaltbar und dafür der Ausgang der entsprechenden Korrekturhandhaben (25) an die Steuereinheit (11) anlegbar ist.