DE3020843C2 - Verfahren zur Regelung der Breite eines Glasbandes bei der Herstellung von Schwimmglas - Google Patents

Description

— die Breite des Glasbandes an einer stromab vom Verschlußstein liegenden Position elektrooptisch erfaßt und

— die ermittelte Glasbandbreite gegen einen vorgebbaren Sollbreitenwert verglichen und aus dem Vergleich ein dem Breitenunterschied entsprechendes Fehlersignal gewonnen wird, das nach Umformung als Steuersignal für die Nachführung des Verschlußsteins im Sinne einer Verminderung des Breitenfehlers dient,

— das aus dem periodisch vorgenommenen Vergleich gewonnene Fehlersignal daraufhin überprüft wird, ob es innerhalb eines vorgebbaren Fehlerbereichs (erster Fall) oder außerhalb dieses Fehlerbereichs (zweiter Fall) liegt,

— im ersten Fall das aus dem Fehlersignal abgeleitete Signal als Regelsignal für eine Integralregelung der Schmelzglaszuführung und

— im zweiten Fall das aus dem Fehlersignal abgeleitete Signal als Regelsignal für eine Proportional-Integralregelung der Schmelzglaszuführung dient, gemäß dem Hauptpatent DE 30 20 842,

dadurch gekennzeichnet, daß

— die Temperatur von dem Bad zuzuführendem geschmolzenem Glas gemessen und ein dem Meßwert entsprechendes Temperatursignal erzeugt,

— aus dem Temperatursignal ein erstes Zuführsignal erzeugt und

— der Verschlußstein zusätzlich durch das erste Zuführsignal im Sinne einer Kompensation des Einflusses von Temperaturänderungen nachgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperatursignal periodisch einmal innerhalb jeder vorgegebenen Abtastperiode erzeugt wird, und daß das erste Zuführsteuersignal einer Differenz zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Temperatursignalen proportional ist

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des geschmolzenen Glases in Ortsnähe des Verschlußsteins gemessen wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

— der Spiegel des geschmolzenen Glases in dem es enthaltenden und dem Bad zuführenden Behälter ermittelt und ein der Höhe des ermittelten Spiegels entsprechendes Spiegelsignal erzeugt,

— aus dem Spiegelsignal ein zweites Zuführsteuersignal erzeugt und

— der Verschlußstein zusätzlich durch das Zuführsteuersignal im Sinne einer Kompensation der Änderung von Schmelzglasspiegel-Änderungen nachgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelsignal periodisch einmal in jeder Abtastperiode erzeugt wird, und daß das zweite Zuführsteuersignal einer Differenz zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Spiegelsignalwerten proportional ist

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Fehlersignals periodisch einmal während einer vorgegebenen Abtastperiode erfolgt, die kleiner ist als eine Regelperiode, die ihrerseits etwas langer bemessen ist als ein Zeitintervall, welches für die Förderung von geschmolzenem Glas vom Ort des Verschlußsteins zu dem Ort benötigt wird, an dem die Breite des Glasbandes elektrooptisch ermittelt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein solches Verfahren ist aus dem nicht vorveröffentlichten Hauptpatent 30 20 842 bekannt B^i diesem Ver-

fahren wird die Breite eines Schwimmglasbandes geregelt und zwar entweder integral, wenn der Meßwert der Breite innerhalb einem vorgegebenen Bereich liegt, oder proportional-integral, wenn der Meßwert außerhalb liegt Das Regulieren der Breite erfolgt über das Verstellen eines Verschlußsteines.

Breitenregulierung bei der Herstellung von Schwimmglas durch Verstellen eines Verschlußsteines ist bereits aus der DE-AS 24 54 140 und der FR-PS 22 82 408 bekannt. Bei der Lehre gemäß der DE-AS 24 54 140 erfolgt das Verstellen nach Auslösen eines akustischen Alarms bei einer übermäßigen Abweichung der Glasbandbreite. Dabei ergibt sich eine beträchtliche Einstell-Totzeit. Der Wert der Glasbandbreite pendelt bei diesem Regelverfahren mit relativ großer Amplitude über und unter einen Sollwert. Eine andere Breitenregelung ist aus der genannten französischen Schrift bekannt Hier wird aber zusätzlich der Spiegel der Glasschmelze im Vorratsbehälter und die Temperatur der Glasschmelze überwacht und mit den überwachten Größen wird die Einstellung des Verschlußsteines beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches so auszubilden, daß eine noch genauere Regelung als bisher möglich ist.

Die Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruches gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zusätzlich zu den gattungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen zum Verstellen des Verschlußsteines auch noch diejenige Maßnahme ergriffen wird, den Verschlußstein abhängig von einer Temperaturmessung zu verstellen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Verschlußstein zusätzlich anhand eines Signales verstellt, das über eine Auswertung des Standes des Glasspiegels im Vorratsbehälter gewonnen wird.

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung

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aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme entweder des ersten Steuersignals von der Schaltung 14

auf eine Zeichnung näher erläutert Es zeigt oder des zweiten Steuersignals von der Schaltung 15 in

F i g. 1 eine schamatische Draufsicht auf eine Kam- eine Verschlußsteinsteuerschaltung 16 aktiviert diese eimer mit einem geschmolzenes Metall enthaltenden Bad, nen Antrieb so, daß durch Auf- und Abwärtsbewegun

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil von 5 gen des Verschlußsteins 4 eine einheitliche Breite des

F i g. 1, Glasbandes 8 eingehalten wird.

F i g. 3 ein schematisches Blockschaltbild zur Durch- In F i g. 4 ist mit O die Sollbreite des Glasbandes und

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und mit + R und — R der obere sowie untere Grenzwert des

F i g. 4 eine grafische Darstellung der Beziehung zwi- zulässigen Toleranzbereiches für die Glasbandbreite

sehen einetü Fehlersignal und dem Steuersignal. io bezeichnet Vorzugsweise wird der Verschlußstein 4 so

In F i g. 1 und 2 verbindet ein Kanal I einen nicht reguliert, daß er sich in vorgegebenen Steuerzyklen aufdargestellten Schmelzofen oder Behälter zur Herstel- wärts oder abwärts bewegt, wie durch unterbrochene lung von Schmelzglas mit einer Kammer 2, die ein Bad 3 Linien angedeutet Dabei ist die Zeit für den Steuerzyaus geschmolzenem Metall enthält In dem Kanal 1 ist klus etwa größer als jener Zeitraum gewählt der zwiein Schleusentor bzw. Verschlußstein 4 angeordnet, der 15 scheji einer Änderung der Verschlußsteinhöhe bis zu sich mittels eines Antriebs 5 aufwärts und abwärts be- einer dadurch verursachten Änderung der G'.asbandwegen läßt Den Übergang zwischen dem Ende des Ka- breite vergeht was dem Zeitraum entspricht der wähnals 1 und dem Bad 3 bildet ein lippenförmiger Ausguß- rend der Auswanderung eines Schmelzglaspunktes von stein 6. Nahe, vorzugsweise dicht vor ode«· hinter dem dem Verschlußstein 4 bis in Höhe der Positionsmelder 7 Verschlußstein 4 ist zur Messung der Temperatur des 20 vergeht Vorzugsweise wird das Fehlersignal einmal in geschmolzenen Glases in diesem Bereich ein Strah- jeder Abtastperiode erzeugt, die kürzer als die Dauer lungsthermometer 20 angeordnet In Strömungsrich- einer Steuerperiode gewählt ist
tung hinter dem Ausgußstein 6 befinden sich in ausrei- Wenn die von dem Strahlungsthermometer gemessechendem Abstand davon auf beiden Seiten des Schmelz- ne Temperatur des geschmolzenen Glases steigt oder metallbades je ein photoelektrischer Pcsitionsmelder 7 25 fällt bewirkt die Steueranordnung in Abhängigkeit von und T in gegenüberliegenden Positionen, die beispiels- dem Temperaturdifferenzsignal der Schaltung 22 eine weise sog. Video-Analysatoren enthalten, die Positionen entsprechende Regulierung des Verschlußsteins in der Ränder des Glasbandes abtasten und entsprechende Form einer Hebe- oder Absenkbewegung. In ähnlicher Positionssignale abgeben. Weise wird der Verschlußstein 4 in Abhängigkeit von

Die Positionssignale der Positionsmelder 7 und T 30 dem Spiegeldifferenzsignal des Generators 24 regulie-

werden in eine Breitensignalgeneratorschaltung 9 ein ■ rend angehoben oder abgesenkt wenn der von dem

gespeist welche daraus in einer Rechenoperation ein Spiegelanzeiger 23 ermittelte Schmelzglasspiegel in

der Breite eines Glasbandes 8 entsprechendes Breiten- dem Ofen steigt oder fällt

signal entwickelt Eine Sollbreitensignalgeberschaltung In dieser Steueranordnung erzeugt ferner die Gene-

10 erzeugt ein Sollbreitensignal, und eine Fehlersignal- 35 ratorschaltung 11 z. B. ein Fehlersignal, wenn die ermit-

generatorschaltung U vergleicht das Breitensignal mit telte Breite des Glasbandes 8 die Sollbreite überschrei-

dem Sollbreitensignal, um daraus als Vergleichsergebnis tet weil durch den Verschlußstein 4 eine erhöhte Menge

ein Fehlersignal zu erzeugen. Eine Fehlergrenzen-Si- geschmolzenen Glases von dem Kanal 1 auf das Metall-

gnalgeberschaltung 12 erzeugt ein Fehlergrenzensignal, bad fließt.

welches einem vorgegebenen zulässigen Toleranzbe- 40 Wenn dieses Fehlersignal in den zulässigen Toleranzreich (z. B. ± R in F i g. 4) für den Fehler zwischen dem bereich fällt, z. B. zwischen O und + R in F i g. 4, dann Ist-Wert und dem Soll-Wert der Glasbandbreite ent- erhält die erste Steuerschaltung 14 das Fehlersignal und spricht Ein Komparator 13 vergleicht das Fehlersignal erzeugt in ihrer Steuerungsart ein erstes Steuersignal, aus der Schaltung 11 mit dem Fehlergrenzensignal aus das eine Abwärtsbewegung des Verschlußsteins 4 ausder Schaltung 12 und überträgt das Fehlersignal für den 45 löst Wenn das Fehlersignal dagegen über dem oberen Fall, daß es in den zulässigen Toleranzbereich fällt, in Grenzwert + R in F i g. 4 liegt und damit den zugelasseeine erste Steuerschaltung 14, jedoch für den Fall, daß nen Toieranzbereich überschreitet, dann erhält die das Fehlersignal außerhalb des zulässigen Toleranzbe- zweite Steuerschaltung 15 das Fehlersignal und erzeugt reiches liegt, in eine zweite Steuerschaltung 15. Die er- das zweite Steuersignal in Form eines Rechteckimpulste Steuerschaltung 14 erzeugt ein erstes Steuersignal, 50 ses (F i g. 4) in ihrer Steuerungsart Dadurch wird der welches dem Mittelwert einer Anzahl von Fehlersigna- Verschlußstein 4 während eines der Impulsbreite des len oder dem Zeitintegral des Fehlersignals proportio- Steuersignals entsprechenden Zeitraumes abwärts benal ist Die zweite Steuerschaltung 15 dagegen erzeugt wegt Es erfolgt ein ähnlicher Ablauf des Verfahrens, ein zweites Steuersignal nach einer positiven Proporiio- wenn zum Ausgleich einer zu geringen Glasfördermennal/Integral-Regelung (P/l-Regler), vorzugsweise mit 55 ge der Verschlußstein 4 aufwärts bewegt wird.
Impulsregelung bzw. Abtastregelung. Eine Generator- Dabei ist die Erfindung keinesfalls auf die bei der schaltung 22 erhält in jeder Abtastperiode einmal ein beschriebenen Ausführung verwendeten Video-Analy-Temperatursignal von dem Strahlungsthermometer 20 satoren als Positionsmelder 7, T zu beiden Seiten des und erzeugt ein Temperaturdifferenzsignal, welches ei- Glasbandes beschränkt

ner Differenz zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgen- 60 Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, den Temperatursignalen entspricht. Ein in dem daß durch die erfindungsgemäße Regulierung des VerSchmelzofen angeordneter Spiegelanzeiger 23 ermittelt Schlußsteins in Abhängigkeit von einer gemessenen den Stand des Schmelzglasspiegels innerhalb des Ofens Temperatur des auf das Bad aus geschmolzenem Metall und erzeugt einmal während jeder vorgegebenen Ab- gegossenen geschmolzenen Glases Breitenschwankuntastperiode ein Spiegelstandsignal, nach dem ein Signal- 65 gen des Glasbandes dadurch wirksam reduziert werden, generator 24 ein Spiegeldifferenzsignal erzeugt wel- das Änderungen der Schmelzglastemperatur rechtzeitig ches einer Differenz zwischen jeweils zwei aufeinander- und vor einer ungünstigen Auswirkung auf cie Glasfolgenden Spiegelstandsignalen entspricht. Bei Zugang bandbreite kompensiert werden.

Außerdem werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der zulässige Fehlergrenzen- bzw. Toleranzbereich der Glasbandbreite und der gewünschte Sollwert vorher bestimmt und Schwankungen der Glasbandbreite dadurch klein gehalten, daß eine Umschaltung der Stcuerungs- bzw. Regelungsart in Abhängigkeit davon durchgeführt wird, ob das Fehlersignal in dem vorgegebenen Fehlergrenzenbereich liegt oder nicht. Liegt das Fehlersignal innerhalb des vorgenommenen Toleranzoder Fehlergrenzenbereiches, dann erfolgt die Regelung des Verschlußsteins durch ein erstes Steuersignal, welches die erste Steuerschaltung auf der Grundlage des Mittelwertes oder Integralwertes des Fehlersignals erzeugt, um so die Tendenz zu Schwankungen der Glasbandbreite zu dämpfen. Liegt dagegen das Fehlersignal außerhalb des vorgegebenen Fehlergrenzbereiches, dann wird das Steuersignal von der zweiten Steuerschaltung unter positiver Proportional/Integralregelung (P/1-Regler) erzeugt, vorzugsweise in Verbindung mit einer Impulsregelung (bzw. einem Überwachungssystem mit Stichprobendatenüberprüfung), um auf diese Weise mit Sicherheit zu verhindern, daß die Glasbandbreite den vorgegebenen Toleranzbereich noch mehr überschreitet. Erfindungsgemäß können die Schwankungen der Glasbandbreite klein gehalten und damit der Wirkungsgrad der Flachglasproduktion erhöht werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regelung der Breite eines Glasbandes bei der Herstellung von Schwimmglas, bei der geschmolzenes Glas an einem motorisch verstellbaren Verschlußstein vorbei auf ein Bad aus geschmolzenem Metall gegossen wird, um ein auf dem Metallbad schwimmendes und auf diesem vorbewegtes Glasband zu bilden, bei welchem Verfahren