DE1760911A1 - Method and device for producing a fiber mat - Google Patents
Method and device for producing a fiber matInfo
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Description
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Matte oder Decke aus Fasern, wobei auf einer bewegbaren Sammel- oder Auffangfläche Fasern abgelagert werden, die aus einer oberhalb dieser Auffangfläche angeordneten Einrichtung abgegeben werden. Auf dieser Fläche kann den Fasern zusätzlich ein Bindemittel zugegeben werden. Die Fasern und das Bindemittel können außerdem erwärmt und ausgehärtet werden. Die Fasermatte kann dann am Rand beschnitten, auf die gewünschte Länge abgeschnitten und verpackt werden. Sämtliche Funktionen der Vorrichtung können durch eine Hauptsteuerung gesteuert werden, um die variablenThe invention "relates to a method and an apparatus for the production of a mat or blanket from fibers, whereby fibers are deposited on a movable collecting or collecting surface which are dispensed from a device arranged above this collecting surface. On this area A binder can also be added to the fibers. The fibers and the binder can also be heated and to be cured. The fiber mat can then be trimmed at the edge, cut to the desired length and packaged will. All functions of the device can be controlled by a main control to the variable
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Größen auf die Art des herzustellenden Produktes einzustellen. Einige dieser Punktionen sind voneinander abhängig, so daß eine Änderung von einer der variablen Größen zu einer Änderung der übrigen in Arbeitsrichtung nachfolgenden Punktionen führt. Der Niederschlag oder die fc Ablagerung der Pasern auf der Sammelflache kann beispielsweise gemessen und dazu benutzt werden, eine oder mehr der übrigen Punktionen der Fertigungsstraße für äie Fasermatte zu steuern.Adjust sizes to the type of product to be manufactured. Some of these punctures are apart dependent, so that a change from one of the variable variables to a change in the rest in the working direction subsequent punctures. The precipitation or the fc deposition of the pastes on the collecting surface can for example measured and used to find one or more of the remaining punctures on the production line for aie fiber mat to control.
Da die Meßgeräte zum Messen und Regeln der variablen Größen, der Vorrichtungen und Verfahren immer mehr verfeinert worden sind, wurde es möglich, zahlreiche vollautomatische Fertigungsstraßen herzustellen, so daß die Produkte in größerer Menge und mit besserer Qualität erzeugt werden können. In Produktionsprozessen jedoch, bei denen variable Größen voneinander abhängen und die Abhängigkeit wechselt, wenn verschiedene Typen desselben Produktes auf derselben Fertigungsstraße erzeugt werden, muß eine Anzahl von Problemen gelöst werden, um eine einwandfreie Steuerung der Fertigungsstraße durch die Meßgeräte zu erreichen. Wenn beispielsweise eine Fertigungsstraße zur Herstellung einer großen Anzahl von fasrigen Gebilden wie Fasermatten oder dergleichen, die unterschiedliche Dichte, Breiten As the measuring instruments for measuring and controlling the variable quantities, devices and methods have become more and more refined, it has become possible to manufacture numerous fully automatic production lines so that the products can be produced in larger quantities and with better quality. However, in production processes in which variable quantities depend on each other and the dependency changes when different types of the same product are produced on the same production line, a number of problems must be solved in order to achieve proper control of the production line by the measuring devices. For example, if a production line for the production of a large number of fibrous structures such as fiber mats or the like, the different densities, widths
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und Längen haben, verwendet v/erden soll, müssen nicht nur die wichtigen Variablen bei der Inbetriebnahme eingestellt werden, um das einzelne unterschiedliche ProduTct herzustellen, sondern es müssen auch die variablen Größen miteinander in Beziehung gesetzt werden, um sicherzustellen, daß die Qualität des Erzeugnisses aufrechterhalten und verbessert wird, und daß ebenso der Ausstoß der Fertigungsstraße gesteigert wird.and lengths that should be used v / ground, not only the important variables have to be set during commissioning be to the individual different produTct but the variable quantities must also be related to one another to ensure that that the quality of the product is maintained and improved, and so is the output of the production line is increased.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von fasrigen Gebilden wie Hatten oder dergleichen zu schaffen, die verschiedene Dichte, Breite und Länge haben.The invention is therefore based on the object of a method and a device for the production of fibrous To create structures such as hats or the like that have different densities, widths and lengths.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine Sammel- oder Auffangfläche an einer Vorratsstation für Fasern vorbeibewegt wird, daß von dieser Station auf diese Fläche Fasern abgelagert werden, daß die Menge der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasern gemessen und gegebenenfalls diesen Fasern ein Bindemittel zugegeben wird, dessen Menge der gemessenen Ablagerungsmenge proportional ist. Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine Einrichtung zur Ablagerung der Fasern auf eine bewegbare Sammelfläche, eine Einrichtung, um die Fasern von oberhalb dieser Sammelfläche zu liefern, damit sie auf dieser FlächeAccording to the invention this is achieved in that a collecting or collecting surface at a storage station for fibers is moved past that from this station fibers are deposited on this surface, that the amount of on this Measured collecting surface deposited fibers and, if necessary, a binder is added to these fibers, the amount of which is proportional to the amount of deposit measured. A suitable device for performing the method comprises means for depositing the fibers on a movable collecting surface; means for collecting the fibers from above this quilt to deliver so they are on this surface
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abgelagert werden können, eine Einrichtung zum Messen der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasermenge, die ein dieser Menge proportionales Signal abgibt, und eine Einrichtung, die auf diese Meßeinrichtung anspricht, um diese Sammelfläche mit einer Geschwindigkeit anzutreiben, die der gemessenen abgelagerten Fasermenge proportional ist.can be deposited, a device for measuring the amount of fiber deposited on this collecting surface, which emits a signal proportional to this amount, and a Means responsive to this measuring device to propel this collecting surface at a speed which is proportional to the amount of fiber deposited.
Zweckmäßigerweise wird ferner eine Einrichtung vorgesehen, um die variablen Produktionsgrößen zueinander in Beziehung zu setzen, um eine hohe Qualität zu erreichen und beizubehalten und um den Ausstoß zu steigern.A device is also expediently provided for relating the variable production quantities to one another to achieve and maintain high quality and to increase output.
Die variablen Größen der Fertigungsstraße werden dabei für jedes einer Anzahl von Produkten vorzugsweise durch eine Hauptsteuerung geregelt, wodurch die richtige Beziehung zwischen ihnen beibehalten wird.The variable sizes of the production line are preferably for each of a number of products by one Main control regulated, creating the right relationship is maintained between them.
Die Einrichtung zur Lieferung der Fasern hat zweckmäßigerweise eine Heizung zum Schmelzen von in der Wärme erweichendem Material und eine Einrichtung, um dünne Fasern aus dem schmelzflüssigen Material zu ziehen. Die Meßeinrichtung für die Menge der abgelagerten Fasern besitzt vorzugsweise eine Einrichtung zum Prüfen bzw. überwachen der dem Material zugeführten Wärme, um dieses auf einer vorgegebenenThe device for supplying the fibers expediently has a heater for melting heat-softening material Material and means for drawing thin fibers from the molten material. The measuring device for the amount of the deposited fibers preferably has a device for checking or monitoring the dem Material supplied heat to this on a predetermined
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Verdünnungs-Temperatur zu halten.Maintain dilution temperature.
Das Signal, das man entsprechend der auf der Sammelfläche abgelagerten Fasermenge erhält, kann dazu "benutzt werden, die übrigen variablen Größen des Verfahrens oder der Fertigungsstraße zueinander in Wechselbeziehung zu setzen. Der Antrieb zum Vorbeibewegen der Sammelfläche an der Einrichtung für die Faserablagerung kann von dem der abgelagerten Menge entsprechenden Signal abhängig gemacht werden, um die Geschwindigkeit der Sammelfläche auf einer Größe zu halten, die der gemessenen abgelagerten Menge proportional ist. Die Einrichtung für die Zufuhr einer zusätzlichen Komponente zu der herzustellenden Fasermatte, wie zum Beispiel eines Bindemittels, kann von dem der abgelagerten Menge entsprechenden Signal abhängig gemacht werden, um diese zusätzliche Komponente in solcher Menge zuzuführen, die der gemessenen Menge an abgelagerten Fasern proportional ist. Wenn das Bindemittel erwärmt und/oder ausgehärtet werden muß, so ist die für die Erwärmung und Aushärtung zuzuführende Wärmemenge zweekmäßigerweise proportional der abgelagerten Fasermenge. Umfaßt die Heizung eine Einrichtung, um ein Gas durch das Bindemittel und die Fasern umzuwälzen, und eine Einrichtung zur Erwärmung des Gases, so kann die Gasumwälzeinrichtung von der gemessenen Ablagerungsmenge abhängig gemacht werden, damit die umgewälzte Gasmenge pro-The signal that is obtained according to the amount of fiber deposited on the collecting surface can be used to " to correlate the remaining variable quantities of the process or the production line. The drive for moving the collecting surface past the device for fiber deposition may be different from that of the deposited Amount corresponding signal can be made dependent on the speed of the quilt on a size that is proportional to the measured amount deposited. The facility for feeding an additional Component of the fiber mat to be produced, such as a binder, can vary from that of the amount deposited Signal must be made dependent in order to supply this additional component in such an amount that the measured amount of deposited fibers is proportional. When the binder is heated and / or cured must, the amount of heat to be supplied for heating and hardening is proportional to the amount of heat deposited Amount of fiber. If the heater includes a device to circulate a gas through the binder and the fibers, and a device for heating the gas, the gas circulating device can use the measured deposit amount be made dependent, so that the circulated gas volume pro-
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portional der gemessenen Ablagerungsiaenge wird.is proportional to the measured deposit amount.
Um eine Überwachung der Viechselbeziehung zwischen den variablen Größen zu erreichen, kann eine mit Röntgenstrahlen arbeitende Meßeinrichtung verwendet werden, um das Gewicht der Pasern und/oder des Bindemittels, die auf der Sammelfläche abgelagert werden, je Flächeneinheit zu messen und ein dazu proportionales Meßsignal abzugeben. Dieses Meßsignal kann mit dem der Ablagerungsmenge entsprechenden Signal verglichen werden, um die Genauigkeit dieses letzteren Signals zu überprüfen. Entsprechend einer vorgegebenen Differenz zwischen der tatsächlichen und der vorgegebenen Menge kann ein Differenzsignal vorgesehen werden, um eine Alarmeinrichtung zu betätigen, oder um die Wirkung des der Ablagerungsmenge proportionalen Signals auf den Antrieb der Sammelfläche, oder die Wirkung dieses Signals auf die Zuführeinrichtung für die zusätzlichen Komponenten oder Bindemittel, und die Wirkung dieses Signale auf die Heiz- und Aushärteeinrichtung zu modifizieren.To monitor the pet relationship between the To achieve variable sizes, an X-ray measuring device can be used to the weight of the fibers and / or the binding agent deposited on the collecting surface, per unit area to measure and to emit a proportional measuring signal. This measurement signal can be matched with that corresponding to the amount of deposit Signal can be compared to check the accuracy of this latter signal. According to one predetermined difference between the actual and the predetermined amount, a difference signal can be provided to activate an alarm or the effect of the signal proportional to the amount of deposit on the drive of the quilt, or the effect of this Signal to the feeder for the additional Components or binders, and to modify the effect of these signals on the heating and curing device.
Während eine Hauptveränderliche, wie zum Beispiel die Menge der auf die Sammelfläche abgelagerten Fasern benützt werden kann, um direkt den Rest der in Wechselbeziehung stehenden Veränderlichen zu steuern, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung genauso die richtige Wechselbeziehung zwischen anderen Größen beibehalten werden,While a major variable, such as the amount of the fibers deposited on the collecting surface can be used to directly remove the rest of the interrelated Controlling variables can just as well be the correct correlation in the method and device according to the invention be maintained between other sizes,
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unabhängig davon, ob diese anderen Größen ebenfalls direkt oder indirekt durch die gemessene Hauptveränderliche gesteuert werden. Diese Wechselbeziehungen können benützt werden, um die Steuerungen für die variablen Größen direkt zu ändern oder zu modifizieren. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit der Sammelfläche benützt werden, um das Erwärmen und Aushärten des Bindemittels zu regulieren, indem eine Wärmemenge zugeführt wird, die der Geschwindigkeit der Sammelflache proportional ist. Besitzt die Heizeinrichtung eine Gas-Umwälzeinrichtung, so kann eine der Geschwindigkeit der Sammelfläche proportionale Gasmenge durch einen Ofen umgewälzt werden. An der beweglichen Sammelfläche ist eine Einrichtung zum Trennen oder Abschneiden eines fortlaufenden Faserbandes angebracht, die von der Geschwindigkeit der Sammelfläche abhängig ist, um sicherzustellen, daß die einzelnen Abschnitte die richtigen Dimensionen Λ haben.regardless of whether these other quantities are also controlled directly or indirectly by the measured main variable. These interrelationships can be used to directly change or modify the controls for the variable quantities. For example, the speed of the collecting surface can be used to regulate the heating and hardening of the binder by supplying an amount of heat which is proportional to the speed of the collecting surface. If the heating device has a gas circulating device, a gas quantity proportional to the speed of the collecting surface can be circulated through a furnace. A device for separating or cutting off a continuous sliver of fiber, which is dependent on the speed of the collecting surface, is attached to the movable collecting surface in order to ensure that the individual sections have the correct dimensions Λ .
Wie bereits erwähnt, kann eine Haupt steuerung verwendet v/erden, die ein Signal abgeben kann, um die verschiedenen einzelnen Steuerungen auf vorberechnete Werte einzustellen, um ein vorgegebenes Produkt zu erzeugen, das die gewünschte Dichte, Breite, Länge usw. hat. Um eine gleichmäßige Qualität des Erzeugnisses zu gewährleisten, können dann diese Einstellwerte der verschiedenen einzelnen Steuerungen modifiziert werden,As already mentioned, a master controller can be used which can give a signal to the various individual Set controls to pre-calculated values to produce a given product that has the desired density, Has width, length, etc. These setting values can then be used to ensure a uniform quality of the product the various individual controls are modified,
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indem eine der Variablen genessen wird, um sicherzugehen, daß die richtigen Wechselbeziehungen zwischen den Variablen vorhanden sind.by eating one of the variables to make sure that there are the correct interrelationships between the variables.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Geschwindigkeit der Sammelfläche unabhängig von der auf diese Fläche abgelagerten Fasermenge variiert werden, um eine matten- oder deckenähnliche Fasermasse auf dieser Sammelfläche zu erhalten, die eine gewünschte Dicke oder ein gewünschtes Gewicht je Flächeneinheit hat. Es kann ferner, wie bereits erwähnt, dieser mattenähnlichen Masse Bindemittel in einer Menge zugegeben werden, die der gemessenen Ablagerungsmenge an Fasern proportional ist. Zwischen der Einrichtung zur Lieferung der Fasern und der Sammelfläche kann eine Haube angeordnet werden, deren Seitenwände die Breite der auf der Sammelfläche abgelagerten Fasern bestimmen. Die Geschwindigkeit der Sammelfläche kann in Abhängigkeit von der gemessenen Ablagerungsmenge und der einstellbaren Haubenbreite variiert werden, um die gewünschte Dicke der Faserablagerung zu erhalten. Das Bindemittel kann ferner erwärmt werden, um es auszuhärten und die zugeführte V/ärmemenge kann in Abhängigkeit von der Dicke der Fasermatte, oder von der Menge des zugeführten Bindemittels, oder von der Geschwindigkeit der Sammelfläche geregelt werden. Sämtliche variablen Größen können einen individuellen EinstellpunktAccording to the method according to the invention, the speed of the collecting surface can be varied independently of the amount of fiber deposited on this surface in order to achieve a matt or blanket-like pulp on this collecting surface to obtain a desired thickness or a desired one Has weight per unit area. It can also, as already mentioned, this mat-like mass binder in a Amount to be added which is proportional to the measured amount of deposition of fibers. Between the establishment To deliver the fibers and the collecting surface, a hood can be arranged, the side walls of which have the width of the Determine the fibers deposited on the collecting surface. The speed of the quilt can depend on the measured deposit amount and the adjustable hood width can be varied to achieve the desired thickness of the fiber deposit to obtain. The binder can also be heated in order to harden it and the amount of heat supplied can depend on the thickness of the fiber mat, or on the amount of binder supplied, or on the speed the quilt can be regulated. All variable sizes can have an individual setting point
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oder Fixpunkt entsprechend dem vorgegebenen Betrieb haben, und sie "können in Abhängigkeit von der Messung einer Hauptvariablen geregelt werden, um die richtigen Wechselbeziehungen beizubehalten.or fixed point according to the specified operation, and they "can depending on the measurement of a Main variables are regulated to maintain the correct interrelationships.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in derExemplary embodiments of the invention are provided below explained with reference to the drawing in which
Figur 1 schematisch eine Fertigungsstraße gemäß der Erfindung zeigt.Figure 1 shows schematically a production line according to the invention.
Figur 2 zeigt perspektivisch eine verstellbare Haube zur Regulierung der Breite der Faserablagerung undFigure 2 shows in perspective an adjustable hood for regulating the width of the fiber deposit and
Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm der Steuer-Schaltung für die in Figur 1 dargestellte Fertigungsstraße.FIG. 3 shows a block diagram of the control circuit for the production line shown in FIG.
In Figur 1 ist eine Fertigungsstraße zur Herstellung von fasrigen Gebilden wie zum Beispiel isolierenden Wollmatten, Decken oder dergleichen abgebildet. Ein geschmolzenes, in der Wärme erweichendes Material wie zum Beispiel Glas wird aus einer Vorwärmkammer 10 zu einer Zuführeinrichtung oder einer Büchse oder Muffe 11 geführt, die zugespitzte Öffnungen 12 hat, die am Boden der Muffe ausgebildet sind, um aus dem schmelzflüssigen Material Strahlen zu bilden, die zu Fasern verdünnt werden. Elektrische Klemmen 14 an jedem Ende der Muffe 11 sind über Leitungen 15 und 16 mit einer Energiezufuhr und Steuerung 20 für die Muffe verbunden. Die Steuerung 20 liefert Strom an die Klemmen 14, der in Wärme umgesetztIn Figure 1 is a production line for the production of fibrous structures such as insulating wool mats, Ceilings or the like shown. A molten material such as glass that softens when exposed to heat out of a preheating chamber 10 to a feed device or a sleeve or sleeve 11, the tapered openings 12, which are formed at the bottom of the sleeve in order to form jets of the molten material which lead to Fibers are thinned. Electrical terminals 14 at each end of the sleeve 11 are via lines 15 and 16 with a power supply and controller 20 for the socket. The controller 20 supplies current to the terminals 14, which is converted into heat
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wird, die durch die Muffe 11 in einer Menge fließt, die ausreicht, das geschmolzene Material in der Muffe 11 auf einer gewünschten oder vorgegebenen Verdünnungs-Teiaperatur zu halten.that flows through the sleeve 11 in an amount that sufficient, the molten material in the sleeve 11 at a desired or predetermined dilution Teiaperatur to keep.
Obwohl zum Verdünnen andere Einrichtungen verwendet werden können, wird hier ein Gebläse 13 benutzt, um Dampf oder andere Gase auf die Strahlen zu richten, die aus den öffnungen 12 austreten, um diese Strahlen zu Pasern zu verdünnen, die von einer beweglichen Sammelfläche 40 aufgenommen werden. Die bewegliche Sammelfläche 40 besteht in diesem Beispiel aus einem endlosen Band 41» vorzugsweise aus einem mit Poren versehenen Material, so daß von unterhalb des Bandes eine Saugwirkung ausgeübt werden kann, um die Fasern gegen das Band zu ziehen,um sie in ihrer abgelagerten Position zu halten, wobei dieses Band über Förderwalzen verläuft, die durch einen Antrieb 42 angetrieben werden.Although other devices can be used for the dilution, a fan 13 is used here to generate steam or other To direct gases to the jets emerging from the openings 12 in order to thin these jets to Pasern, the be picked up by a movable collecting surface 40. In this example, the movable collecting surface 40 consists of an endless belt 41 ', preferably made of a material provided with pores so that a suction effect can be exerted from below the belt in order to pull the fibers against the belt to pull to keep them in their deposited position, this belt running over conveyor rollers which are driven by a drive 42.
Durch eine Haube 30 wird die Ablagerung der .dünnen Fasern, auf einen vorbestimmten Bereich begrenzt. Aus Figur 2 geht hervor, daß die Haube 30 eine Stirnwand 31, eine Rückwand 32 und Seitenwände 33/34 hat. Jede der Seitenwände 33/34 ist über einen oder mehr Armen 35 mit einer Steuerung 36 für die Breite verbunden. Die Seitenwände 33 und 34 können auf diese Weise einwärts und auswärts bewegt werden, um die Breite der auf die Sammelfläche des Bandes 41 niedergeschlagenen FasernThe deposition of the thin fibers, limited to a predetermined range. It can be seen from FIG. 2 that the hood 30 has an end wall 31 and a rear wall 32 and has side walls 33/34. Each of the side walls 33/34 is via one or more arms 35 with a control 36 for the Width connected. The side walls 33 and 34 can be moved in and out in this way to the width of the Fibers deposited on the collecting surface of the tape 41
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zu bestimmen. Die Breiten-Steuerung 36 hat geeignete mechanische Glieder, zum Beispiel eine Zahnstange und ein Ritzel, die durch einen Motor angetrieben werden, der auf ein Signal einer Hauptsteuerung anspricht, um die Seitenv/ände 33 und 34 auf die gewünschte Breite einzustellen.to determine. The width control 36 has suitable ones mechanical links, for example a rack and pinion, which are driven by a motor, the is responsive to a signal from a master controller to open the pages 33 and 34 to be set to the desired width.
Ein oder mehr Verteiler 50 verteilen ein Bindemittel oder eine andere zusätzliche Komponente auf die auf dem Band 41 zusammengefaßten Fasern. Der Verteiler kann über eine Strömungsregelung wie zum Beispiel ein Ventil 51 mit einem Bindemittelvorrat 52 verbunden sein. Der Strom des Bindemittels durch das Ventil 51 kann elektrisch durch eine Steuerung für die Bindemittelzufuhr geregelt werden. Obwohl als zusätzliche Komponente, die der Fasermasse zugegeben wird, die auf dem Band 41 abgelagert wird, ein Bindemittel angegeben ist, können der Matte auch andere Komponenten zugegeben werden und zwar zusätzlich oder an Stelle eines Bindemittels. Wenn beispielsweise die herzustellende Matte als Filter Verwendung findet, kann es erwünscht sein, in ihr eine Sammel-Komponente wie zum Beispiel ein öl zu verteilen bzw. die Matte damit zu durchsetzen, so daß Staub-oder Schmutzpartikel der Luft an den sonst relativ glatten Glasfasern haften, die eine Filtermatte bilden.One or more manifolds 50 distribute a binder or other additional component to those on the belt 41 pooled fibers. The distributor can have a flow control such as a valve 51 with a Binder supply 52 be connected. The flow of binder through valve 51 can be controlled electrically by a controller for the binder supply can be regulated. Although as an additional component that is added to the fiber mass, the is deposited on the belt 41, a binder is indicated, other components can also be added to the mat in addition to or instead of a binder. For example, if the mat to be produced is used as a filter finds, it may be desirable to distribute a collecting component such as an oil or the Mat to enforce so that dust or dirt particles from the air adhere to the otherwise relatively smooth glass fibers form a filter mat.
Es kann eine Einrichtung zum Messen der tatsächlichen Ablagerung in Form des Gewichts je Flächeneinheit zur Über-A device for measuring the actual deposit in the form of the weight per unit area for over-
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wachung, zum Vergleich und zum Auslösen eines Alarms vorgesehen v/erden, wenn eine Toleranz überschritten wird, oder um eine oder mehrere der variablen Größen zu modifizieren. Ein mit Röntgenstrahlen arbeitendes Meßgerät 60 ist für einen derartigen Zweck geeignet. Wenn ein Bündel Röntgenstrahlen durch die mattenähnliche Paserraasse hindurchtritt, zeigt ein Meßgerät an, wieviel der Röntgenstrahlung absorbiert worden ist. Auf diese V/eise kann das Meßgerät 60 zur Messung der Pasermenge je Flächeneinheit und/oder der Menge an Bindemittel oder einer zusätzlichen Komponente und der Pasern der auf dem Band 41 gebildeten Matte verwendet werden.monitoring, for comparison and for triggering an alarm provided v / earth if a tolerance is exceeded, or to modify one or more of the variable quantities. A measuring device 60 using X-rays is suitable for such a purpose. When a bundle of X-rays passes through the mat-like paserraasse, a measuring device shows how much of the X-ray radiation has been absorbed. In this way it can Measuring device 60 for measuring the amount of Paser per unit area and / or the amount of binder or an additional one Component and the pasting of the mat formed on the belt 41 can be used.
Bei der Herstellung einer Mehrheit der Pasermatten ist es erwünscht oder notwendig Druck anzuwenden. Hierzu werden Druckwalzen 65 verwendet, durch welche die mattenähnliche Masse auf die gewünschte Dicke zusammengepreßt wird. Die Druckwalzen 65 werden durch die Drucksteuerung 66 reguliert, um den Druck auf den gewünschten Wert einzustellen. Die Zusammenpressung der Matte kann vor und/oder während der Aushärtung des Bindemittels erfolgen.In making a majority of the fiber mats it is desirable or necessary to apply pressure. To do this will be Pressure rollers 65 used, by which the mat-like mass is compressed to the desired thickness. the Pressure rollers 65 are regulated by the pressure control 66, to set the pressure to the desired value. The compression the mat can take place before and / or during the hardening of the binder.
Durch einen Ofen 70 wird das über den Verteiler 50 zugegebene Bindemittel ausgehärtet oder die zusätzliche Komponente anderweitig wärmebehandelt. Leitungen 71 und 72 sind miteinanderWhat is added via the distributor 50 is added through an oven 70 Cured binder or otherwise heat-treated the additional component. Lines 71 and 72 are with each other
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verbunden, um ein Gas, gewöhnlich Luft, durch mit Poren versehene Ofen-Förderbänder und damit auch durch die kombinierte Masse aus Bindemittel und Pasern umzuwälzen. Ist eine Erwärmung erwünscht, so v/ird die umgewälzte Luft oder das Gas durch Heizer 74 beheizt, die durch eine Heiz-Steuerung 75 geregelt werden, die auf ein Thermoelement 76 oder eine andere Wärme-Meßeinrichtung anspricht, das in dem Ofen 70 angeordnet ist. Ein Ofengebläse-Antrieb regelt die durch die Fasermasse umgewälzte Luftmenge.connected to a gas, usually air, through having pores provided oven conveyor belts and thus also to circulate through the combined mass of binding agent and fiber. If heating is desired, the circulated air or gas is heated by heater 74, which is provided by a Heating control 75 are regulated, which responds to a thermocouple 76 or other heat measuring device, which is arranged in the furnace 70. An oven fan drive regulates the amount of air circulated through the fiber mass.
In einigen Beispielen ist es erwünscht, die Ränder der Fasermatte entweder auf eine gewünschte Breite zu beschneiden oder die rohen und groben Kanten zu entfernen bzw. zu begradigen, um ein gleichmäßiges Aussehen zu erhalten. Hierzu werden Sägen 80 verwendet, wobei die Breite und die Geschwindigkeit der Begradigung durch die Sägen-Steuerung geregelt wird. Durch ein Schneidmesser 85 wird die fortlaufende Fasermatte in gewünschte Längen geschnitten. Der Betrieb des Schneidmessers wird durch die Schneidmesser-Steuerung 86 geregelt. Die Fasermatte wird dann für den Versand in der Verpackungsstation 90 auf verschiedene V/eise verpackt, die von der einzelnen Matte abhängt.In some examples it is desirable to either trim the edges of the fiber mat to a desired width or to remove or straighten the raw and rough edges in order to obtain a uniform appearance. For this Saws 80 are used, with the width and the speed the straightening is regulated by the saw control. By means of a cutting knife 85, the continuous Fiber mat cut into the required lengths. The operation of the cutting knife is controlled by the cutting knife 86 regulated. The fiber mat is then placed in packaging station 90 in various ways for shipping packed, which depends on the individual mat.
In Figur 3 ist eine Steuerschaltung in Form eines Blockdiagrammes dargestellt, die zur Steuerung der in Figur 1Referring to Figure 3, there is a control circuit in block diagram form shown, which are used to control the in Figure 1
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gezeigten Vorrichtung dient. Einer Hauptsteuerung 100, wie zum Beispiel einem Computer, wird eine Lochkarte eingegeben, die in einen Schlitz 102 geschoben und in üblicher Weise gelesen bzw. abgetastet wird, und zwar durch gewählte manuelle Einstellungen, die als Programm zum Beispiel durch Einstellen von Steuerscheiben und Knöpfen 101 in die Maschine gegeben werden, oder durch irgendeine andere geeignete V/eise, zum Beispiel durch Verwendung von elektromagnetischen Bändern oder anderer Geräte zum Ablesen der Einstellung einer Steuerung. Die Eingabe der Hauptsteuerung enthält Informationen über die Breite, die Dicke, die Dichte, die Art des Bindemittels, die Aushärtung und andere Informationen für die variablen Größen, je nach den Erfordernissen des gewünschten Produktes. Die Hauptsteuerung gibt über die Leitung 100a ein Ausgangssignal ab, um einen Fixpunkt oder Einstellpunkt für jede der variablen Größen zu schaffen, der als wahrscheinlicher Betriebspunkt einer jeden Variablen vorberechnet worden ist. In einigen Beispielen ist keine Modifikation des Fixpunktes durch die Hauptsteuerung vorgesehen. Beispielsweise erfordert der Fixpunkt, der durch die Steuerung 36 für die Haubenbreite erhalten wird, selten eine Änderung dieser Steuerung 36, da die Wände 33 und 34 der Haube 30 den richtigen Abstand haben. Ebenso ist es unwahrscheinlich, daß die Drucksteuerung 66 oder die Sägensteuerung 81 während eines Betriebszyklus einedevice shown is used. A main control 100, such as a computer, is entered a punch card, which is inserted into a slot 102 and read or scanned in the usual manner, specifically by selected manual settings, which are made as a program, for example by setting control disks and buttons 101 into the machine, or by any other suitable means, for example by using electromagnetic tapes or other devices to read the setting of a controller. The main control input contains information about the width, thickness, density, type of binder, curing and other information for the variable sizes, depending on the requirements of the desired product. The main control issues an output signal via line 100a in order to create a fixed point or set point for each of the variable quantities, which has been precalculated as the probable operating point of each variable. In some examples, no modification of the fixed point is provided by the main control. For example, the fixed point obtained by the control 36 for the hood width rarely requires a change in this control 36, since the walls 33 and 34 of the hood 30 are at the correct distance. Likewise, the print controller 66 or the saw controller 81 is unlikely to have any during a cycle of operation
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Änderung erfordern. Andere Variablen jedoch stehen in Viechselbeziehung zueinander und v/enn eine Variable sich ändert,müssen auch die anderen in Wechselwirkung zu ihr stehenden Variablen entsprechend geändert werden.Require change. Other variables, however, are related to each other and when a variable is to itself changes, the other interacting variables must also be changed accordingly.
Bei einer Fertigungsstraße, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, ist die Hauptvariable in den meisten Beispielen der Durchsatz durch die Muffe 11 bzw. die Öffnungen 12, der eine besondere Menge an abgelagerten Fasern auf dem Band ergibt. Die übrigen Veränderlichen, wie zum Beispiel die Steuerung 53 für die Bindemittelzufuhr, die Steuerung 45 für den Bandantrieb, die Heiz-Steuerung 75» der Ofengebläse-Antrieb 73 und die Schneidmesser-Steuerung 86 erhalten ihre Anfangs-Einsteilpunkte über die Leitung 10Oa von der Hauptsteuerung 100, wobei diese Einstell- oder Fixpunkte auf der Basis eines vorgegebenen Durchsatzes oder der Menge der auf dem Band 41 abgelagerten Fasern vorberechnet wurden.In a production line as shown in Figure 1, the main variable in most examples is Throughput through the sleeve 11 or the openings 12, which is a particular amount of deposited fibers on the belt results. The other variables, such as the controller 53 for the binder supply, the controller 45, for example for the belt drive, the heating control 75 »the furnace fan drive 73 and cutter control 86 receive their initial set-up points from the main control via line 100a 100, these setting or fixed points on the basis of a predetermined throughput or the amount of Fibers deposited on the belt 41 were precalculated.
Wird die Hauptveränderliche nicht geändert, so läuft der Betrieb auf der Basis der vorgewählten Einstellungen ab, die durch die Hauptsteuerung 100 gegeben werden. Das heißt, ein vorgegebener Faserdurchsatz oder eine vorgegebene auf dem Band 41 abgelagerte Fasermenge erfordern, daß durch den Verteiler 50 eine vorgewählte Menge an Bindemittel oder einer zusätzlichen Komponente zugegeben wird. Außerdem wird das Band 41 an der Einrichtung zur Ablagerung der Fasern mit einerIf the main variable is not changed, the operation proceeds on the basis of the preselected settings, given by the main controller 100. This means, a given fiber throughput or a given one Amount of fiber deposited on belt 41 require that through manifold 50 a preselected amount of binder or a additional component is added. In addition, the tape 41 on the device for depositing the fibers with a
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durch die Steuerung 45 vorgev/ählten und eingestellten Geschwindigkeit vorbeibewegt. Durch die Heiz-Steuerung 75 wird sichergestellt, daß die vorgewählte Wärmemenge durch die Heizer 74 geliefert wird, und daß die so erwärmte Luft, in der Menge oder dem Volumen umgewälzt wird, das in dem Ofengebläse-Antrieb 73 vorgewählt und eingestellt worden ist. Da die Geschwindigkeit des Förderbandes 41 nicht variiert wird, bleibt der Arbeitszyklus der Schneidmesser-Steuerung 86, die zur Herstellung der vorgegebenen Längen dient, auf dem in dieser Schneidmesser-Steuerung 86 vorgewählten und eingestellten Wert.The speed preselected and set by the controller 45 is moved past. By the heating control 75 it is ensured that the preselected amount of heat is supplied by the heater 74, and that the so heated Air in the amount or volume that is circulated has been preselected and set in the oven fan drive 73. As the speed of the conveyor belt 41 is not varied, the duty cycle of the cutting knife controller 86 remains, which is used to produce the predetermined Lengths is used on the value preselected and set in this cutting knife control 86.
Wenn jedoch die Hauptveränderliche aus irgendeinem Grund während des Produktionsprozesses geändert wird, müssen die mit ihr in Wechselbeziehung stehenden Veränderlichen entsprechend geändert werden, um die gewünschte Qualität beizubehalten. However, if the main variable is changed for any reason during the production process, the interrelated variables can be changed accordingly to maintain the desired quality.
In der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung ist die Ablagerungsmenge als Hauptveränderliche gewählt worden. Obwohl andere geeignete Wege benutzt werden können, um die Ablagerungsmenge zu messen, wird hier vorgezogen, aus dem Ausstoß der Schmelzeinheit eine Anzeige zu gewinnen, indem die der Muffe 11 über die Leitungen 15 und 16 zugeführte Leistung überwacht wird, die nötig ist, um das geschmolzene Material auf einer vorbestimmten Verdünnungs-Temperatur zu halten.In the device shown in Figure 1, the amount of deposit has been chosen as the main variable. Although other suitable ways can be used to measure the amount of deposit, it is preferred here to obtain an indication from the output of the melting unit by monitoring the power supplied to sleeve 11 via lines 15 and 16 which is necessary to achieve this to keep molten material at a predetermined dilution temperature.
Die der Muffe 11 zugeführte Leistung ist bei diesem Beispiel ein Anzeichen für die aus der Muffe abfließende Glasmenge. Deshalb wird die der Muffe zugeführte Leistung durch das Durchsatz-Meßgerät 25 gemessen, das ein Signal abgibt, das der Menge der auf dem Band 41 abgelagerten Fasern proportional ist. Gemäß Figur 3 wird dieses proportionale Signal über eine Leitung 25a auf die abhängigen Veränderlichen gegeben, um deren Wirkung zu modifizieren, wenn die gemessene Ablagerungsmenge gegenüber der vorgegebenen Ablagerungsmenge differiert, die bei den abhängigen Veränderlichen durch die Hauptsteuerung 100 eingestellt worden ist. Das der Ablagerungsmenge proportionale Signal kann selbst benützt werden, um die übrigen abhängigen Veränderlichen zu steuern, was eines der neuen Merkmale der Erfindung ist. Durch Verwendung einer Hauptsteuerung 100 zur Vorv/ahl von Fixpunkten für jede der voneinander abhängigen Veränderlichen ist es jedoch einfacher, eine genauere Steuerung zu erhalten, da ein großer Maßstab für eine engere Steuerung für jede Veränderliche innerhalb eines vorgegebenen Bereiches benützt werden kann, wie er durch die Hauptsteuerung ausgewählt worden ist. Hierdurch kann ein größerer Bereich nahe dem Fixpunkt benützt werden, der eine größere Genauigkeit der Steuerung der Qualität des Produktes gewährleistet.In this example, the power supplied to the sleeve 11 is an indication of the power flowing out of the sleeve Amount of glass. Therefore, the power supplied to the sleeve is measured by the flow meter 25, which is a signal that is proportional to the amount of fibers deposited on the belt 41. According to Figure 3, this is proportional A signal is given to the dependent variables via a line 25a in order to modify their effect, if the measured amount of deposit differs from the predetermined amount of deposit, which is the case with the dependent Variable has been set by the main controller 100. The signal proportional to the amount of deposit can itself be used to determine the other dependent variables to control which is one of the novel features of the invention. By using a main controller 100 to select fixed points for each of the interdependent However, by changing it, it is easier to get more precise control as a large scale for a closer control can be used for each variable within a given range as defined by the Main control has been selected. As a result, a larger area near the fixed point can be used, the one ensures greater accuracy in controlling the quality of the product.
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Es wird angenommen, daß während des Betriebs im Durchsatz oder in der abgelagerten Menge eine Störung aufgetreten ist, beispielsweise eine relativ große Änderung der Temperatur des Glases oder eines anderen in der Wärme erweichenden Materials, das der Muffe 11 aus der Vorwärmkammer 10 zugeführt wird, wodurch die auf dem Band 41 ab- ^ gelagerte Menge sich ändert. Die Änderung des proportionalen Signals, das über die Leitung 25a läuft, würde somit die Auswirkung des Signals der Hauptsteuerung auf die Steuerung für die Bindemittelzufuhr modifizieren, um eine Veränderung der zugeführten Bindemittelmenge herbeizuführen, um diese der neuen Ablagerungsmenge anzupassen. Die Änderung des proportionalen Signals wird durch die Steuerung 45 für die Bandgeschwindigkeit aufgenommen, wodurch die Geschwindigkeit des Bandes 41, das unter der Ablagerungsstation vorbeiläuft, verändert wird, öo daß die gewünschte Dicke beibehalten wird. ψ Die Änderung der Ablagerungsmenge wird ferner von der Heiz-Steuerung 75 und dem Ofengebläse-Antrieb 73 registriert, wodurch die notwendigen Änderungen in der Heizung und der Luftumwälzung entsprechend der neuen Ablagerungsmenge vorgenommen werden, v/omit man auch eine neue Arbeitsgeschwindigkeit oder Bandgeschwindigkeit durch den Ofen 70 erhält. Schließlich wird der Arbeitszyklus des Schneidmessers 85 so geändert, daß er der neuen Arbeitsgeschwindigkeit und der neuen Ablagerungsmenge entspricht, die von der Schneidmesser-Steuerung 86 empfangen worden ist.It is believed that during operation a disturbance has occurred in the throughput or in the amount deposited, for example a relatively large change in the temperature of the glass or other heat-softening material supplied to the sleeve 11 from the preheating chamber 10, whereby the amount deposited on the belt 41 changes. The change in the proportional signal traveling on line 25a would thus modify the effect of the main controller signal on the binder supply controller to change the amount of binder supplied to match the new deposit amount. The change in the proportional signal is picked up by the belt speed controller 45 which changes the speed of the belt 41 passing under the deposition station to maintain the desired thickness. ψ The change in the amount of deposit is also registered by the heating control 75 and the furnace fan drive 73, whereby the necessary changes in the heating and air circulation are made in accordance with the new amount of deposit, with a new working speed or belt speed through the Oven 70 receives. Finally, the duty cycle of the cutter blade 85 is changed to match the new working speed and amount of deposit received from the cutter blade controller 86.
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Die Änderung der Hauptveränderlichen vmrde also benützt, um direkt eine entsprechende Änderung jeder der anderen abhängigen Veränderlichen herbeizuführen. Es kann jedoch in einigen Beispielen erwünscht sein, einen Zusammenhang zwischen anderen Veränderlichen als der Hauptveränderlichen zu schaffen, um entweder diese Veränderungen zu bewirken oder um sie zu überwachen, um festzustellen, ob sie genau waren. Beispielsweise kann der Ausgang der Steuerung 53 für die Bindemittelzufuhr über die Leitung 53a abgegriffen und auf die Steuerung 45 für die Bandgeschwindigkeit gegeben werden, um eine Überwachung zu erreichen oder eine direkte Änderung zu bewirken. In gleicher V/eise kann dieser Abgriff dazu benützt werden, die Heiz-Steuerung 75 und die Ofengebläse-Steuerung 73 zu überwachen oder eine direkte Änderung dieser Steuerungen zu bewirken.The change in the main variables is thus used to directly bring about a corresponding change in each of the other dependent variables. However, it can In some examples, it may be desirable to establish a relationship between variables other than the main variable to create either to effect these changes or to monitor them to see if they are accurate was. For example, the output of the controller 53 for the binder supply can be tapped via the line 53a and given to the controller 45 for the belt speed in order to achieve a monitoring or a effect direct change. This tap can be used in the same way, the heating control 75 and the To monitor furnace fan control 73 or to effect a direct change in these controls.
In dem in Figur 3 dargestellten Beispiel kann der Ausgang der Steuerung 45 für die Bandgeschwindigkeit über die Leitung 45a abgegriffen werden, um eine Überprüfung oder Veränderung der Steuerung 53 für die Bindemittelzufuhr, der Heiz-Steuerung 75» der Ofengebläse-Steuerung 73 und/oder der Schneidmesser-Steuerung 86 zu bewirken.In the example shown in Figure 3, the output of the controller 45 for the tape speed via the Line 45a can be tapped in order to check or change the control 53 for the binder supply, the Heating control 75 to effect the oven fan control 73 and / or the cutting knife control 86.
Bei manchen Produkten ist es erwünscht, eine tatsächliche physikalische Überwachung der Y/irkungsweise bzw. des BetriebsFor some products it is desirable to have actual physical monitoring of the mode of operation or operation
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der abhängigen Veränderlichen aufrechtzuerhalten. Dies kann mit Hilfe des mit Röntgenstrahlen arbeitenden Meßgerätes durchgeführt werden. Wie bereits angeführt, kann das Röntgenstrahlen-Meßgerät zur Doppel-Überwachung verwendet werden, um sicherzustellen, daß die richtige Dichte erreicht wird, wenn das Material vor und/oder während des Aushärtens zusammengepreßt wird. Das Meßgerät 60 beobachtet die Pasern und/oder das Bindemittel auf dem Band 41, um festzustellen, ob die Fasennenge je Flächeneinheit die für die gewünschte Dicke richtige ist. Das durch diese Messung erzeugte Signal wird über Leitungen 60a auf eine Vergleichsschaltung 62 gegeben. Die Vergleichsschaltung empfängt ein Signal von der Hauptsteuerung 100, das dem gewünschten Gewicht je Flächeneinheit entspricht. Wenn bei einem Vergleich der über die Leitungen 100a und 60a kommenden Signale eine eine bestimmte Toleranz überschreitende Differenz beobachtet wird, wird über die Leitung 62a ein Differenzsignal abgegeben, um eine Alarmschaltung 63 einzuschalten. of dependent variables. This can be done with the help of the X-ray measuring device be performed. As already mentioned, it can X-ray measuring equipment used for double monitoring to ensure that the correct density is achieved when the material is compressed before and / or during curing. The meter 60 observes the fibers and / or the binding material on the belt 41 to determine whether the chamfer size per unit area is the is correct for the desired thickness. The signal generated by this measurement is transmitted via lines 60a to a Comparison circuit 62 given. The comparison circuit receives a signal from the main controller 100 which corresponds to the desired Weight per unit area. If when comparing the coming via lines 100a and 60a Signals a difference exceeding a certain tolerance is observed, is activated via the line 62a Difference signal issued to turn on an alarm circuit 63.
Als Vergleichssignal kann alternativ ein dem Durchsatz oder der Ablagerungsmenge proportionales Signal über die Leitung 25a, ein der zugeführten Binderaittelmenge proportionales Signal über die Leitung 53a und/oder der Arbeitsgeschwindigkeit oder Bandgeschwindigkeit proportionales Signal über die Leitung 45aAlternatively, a signal proportional to the throughput or the amount of sediment can be used as a comparison signal via the line 25a, a signal proportional to the amount of binding agent supplied via line 53a and / or the working speed or Belt speed proportional signal on line 45a
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auf die RechneiN-Schaltung 61 gegeben werden. Die Signale können allein oder in irgendeiner Kombination verwendet werden, um auf die Leitung 61a einen Ausgang zu geben, der ein Maß für die je Flächeneinheit abgelagerte Fasermenge ist bzw. dieser Menge proportional ist (durch Kombination der Ablagerungsmenge und der Arbeitsgeschwindigkeit), oder ein Maß für die Bindemittelmenge und/oder die W Fasermenge je Flächeneinheit (durch Kombination der über die Leitungen 25a, 53a und 45a erhaltenen Signale). Der Ausgang auf der Leitung 61a wird dann auf die Vergleichs-Schaltung 62 gegeben, wo eine Differenz, falls vorhanden, mit Bezug auf die tatsächliche Messung, die über die Leitung 60a kommt, festgestellt wird. Wiederum kann ein Differenz-Signal über die Leitung 62a dazu verwendet werden, eine Alarm-Schaltung einzuschalten. Andererseits kann der Ausgang auf der Leitung 62a benützt werden, um eine Änderung des Betriebs der a to the arithmetic circuit 61. The signals can be used alone or in any combination to give an output on line 61a which is a measure of the amount of fiber deposited per unit area or is proportional to this amount (by combining the amount of deposit and the operating speed), or a measure for the amount of binder and / or the W amount of fiber per unit area (by combining the signals obtained via lines 25a, 53a and 45a). The output on line 61a is then passed to comparison circuit 62 where a difference, if any, with respect to the actual measurement coming over line 60a is determined. Again, a difference signal via line 62a can be used to switch on an alarm circuit. Alternatively, the output on line 62a can be used to change the operation of the a
Steuerung 53 für die Bindemittelzufuhr, der Steuerung 45 für die Bandgeschwindigkeit, der Heiz-Steuerung 751 der Ofengebläse-Steuerung 73 und/oder der Schneidmesser-Steuerung 86 zu bewirken.Control 53 for the binder supply, the control 45 for the belt speed, the heating control 751 of the Oven fan control 73 and / or the cutting knife control 86 to effect.
Die veränderlichen Größen können also über eine Hauptsteuerung auf vorgewählte Fixpunkte eingestellt werden, wobei diese veränderlichen Größen in unabhängige und abhängige VeränderlicheThe variable sizes can therefore be controlled via a main control can be set to preselected fixed points, whereby these variable quantities are divided into independent and dependent variables
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unterteilt v/erden. Eine der abhängigen Veränderlichen, vorzugsweise eine Hauptveranderliche, kann dazu benutzt werden, eine Veränderung der Fixpunkte der anderen abhängigen Veränderlichen entsprechend einer Veränderung der Hauptveränderlichen zu bewirken. Andererseits kann eine der abhängigen Veränderlichen dazu benutzt werden, eine Veränderung der anderen abhängigen Veränderlichen zu tiberwachen oder zu bewirken. Eine tatsächliche physikalische Messung des hergestellten Produktes kann benutzt werden, um den Betrieb doppelt zu überwachen und um zusätzliche Änderungssignale für die Steuerungen abzugeben.divided v / earth. One of the dependent variables, preferably a main variable, can be used for this purpose become, a change in the fixed points of the other dependent variables corresponding to a change the main changeable. On the other hand, one of the dependent variables can be used to generate a To monitor or bring about change in the other dependent variables. An actual physical one Measurement of the manufactured product can be used to double-check the operation and to provide additional To issue change signals for the controls.
Es sind Änderungen und andere Anordnungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung möglich, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.Changes and other arrangements of the method and the device according to the invention are possible without from Deviate within the scope of the invention.
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