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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung des Flächengewichtes von Papier- oder
Pappebahnen bei der Herstellung derselben durch Änderung der Geschwindigkeit der abgezogenen Bahn.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einem zwischen dem Antriebsmotor einer Papier- oder Pappemaschine und einem Bahngeschwindigkeitsfühler zwischengeschalteten Steuergerät, das einen Sollwertgeber zur Einstellung einer der Bahngeschwindigkeit entsprechenden Anlagengrösse aufweist.
In der Papier- und Pappeindustrie werden Bahnen von unterschiedlichem Flächengewicht (Grammatur) benötigt, die auf ein-und derselben Maschine hergestellt werden. Beim Übergang von dem jeweils gefahrenen Flächengewicht auf ein anderes wird üblicherweise die Abzugsgeschwindigkeit der Bahn und gegebenenfalls der Stoffzulauf geändert. Dabei erfolgt die Geschwindigkeitsänderung in der Regel von
Hand aus durch eine besonders geschulte Bedienungsperson oder durch eine Fachkraft mit grosser
Erfahrung sowie Fingerspitzengefühl, denn bei sprunghafter Änderung würde ein Abriss der Bahn erfolgen und eine lange Zeit vergehen, bis sich das neue Flächengewicht auf den erwünschten Wert einpendelt.
Jedenfalls ergibt sich nachteiligerweise ein hoher Ausschuss, da die während der Änderung hergestellte
Bahn weder das ursprüngliche noch das neue, erwünschte Flächengewicht aufweist.
Man hat daher auch versucht, die Geschwindigkeitsänderung unter Zuhilfenahme von Computern zu steuern. Nachteilig hiebei ist der verhältnismässig grosse Aufwand und die damit verbundene Störanfällig- keit. Dabei sind computergesteuerte Papier- oder Pappemaschinen teuer und wenig rentabel.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile sowie die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung, mit dem bzw. der mit geringem Aufwand und in möglichst kurzer Zeit die Änderung durchgeführt werden kann, so dass ein minimaler Ausschuss erhalten wird.
Dieses Ziel wird nun dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss die Änderung der Geschwindigkeit unabhängig von den tatsächlichen Veränderungen des Flächengewichtes in konstanter Weise innerhalb eines im wesentlichen konstanten Zeitintervalles erfolgt.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Länge des Zeitintervalles in Abhängigkeit von der stofflichen Zusammensetzung der Bahn geändert werden. Von Vorteil ist auch, wenn die Geschwin- digkeit zumindest annähernd stetig geändert wird. Anderseits kann das Zeitintervall in Abschnitte unterteilt sein, in denen jeweils die Geschwindigkeit linear geändert wird. Günstig ist auch, wenn die Geschwindigkeit bei Verminderung des Flächengewichtes in einem kürzeren Zeitintervall als bei Erhöhung des Flächengewichtes geändert wird.
Der Ausschuss bei computergesteuerten Maschinen ist genau so gross, wie bei Anwendung der erfindungsgemässen Steuerung, aber die letzere bedingt einen erheblich kleineren konstruktiven Aufwand für Einrichtungen zur Durchführung. Das Wesentliche an der Erfindung ist, dass die jeweiligen Stellgrössen im Gegensatz zu einem Rechner nicht errechnet werden, sondern fest einprogrammiert sind. Beim erfindungsgemässen Verfahren bzw. der entsprechenden Einrichtung wird die entsprechende Grammatur und die vom Personal schon vorher als zweckmässig errechnete Geschwindigkeitsdifferenz eingestellt, und die Ablaufsteuerung läuft unabhängig von den jeweiligen tatsächlichen Veränderungen nach einem festen Programm ab. Die Stellgrössen werden also nicht während des Umstellvorganges errechnet.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass erfindungsgemäss das Steuergerät mit einem Stellglied zur Einstellung einer dem Flächengewicht entsprechenden Anlagengrösse versehen ist. Ferner kann das Steuergerät mit einem Stellglied zur Einstellung einer der Flächengewichtsdifferenz entsprechenden Anlagengrösse versehen sein, in jedem Fall kann das Steuergerät mit einem Zeitgeber zur Einstellung des Zeitintervalles versehen sein.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer in der Zeichnung chematisch dargestellten Papieroder Pappmaschine näher erläutert.
Diese Maschine weist eine Anzahl von Rundsieben --1-- und ein Langsieb --2-- auf, auf welche der Stoff von Stoffverteilern --3, 4-- in geregelter Weise aufgegeben wird. Vom Langsieb --2-- gelangt die Stoffbahn in eine Vortrockenpartie --5--, die mit Dampf beaufschlagt ist. Von der Vortrockenpartie --5-wird die Stoffbahn über einen Glättzylinder --6-- einer Nachtrockenpartie --7-- zugeführt. Vor dem Glättzylinder --6-- und nach der Nachtrockenpartie --7-- ist je ein Fühler --8-- zur Feuchtigkeitsmessung angeordnet.
Von der Nachtrockenpartie --7-- läuft die Stoffbahn zu einer Streichmaschine --9--, der ein Fühler
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--11-- wird2-- aufgegeben wird, wird zur Erzielung verschiedener Flächengewichte der hergestellten Papier- oder Pappebahn die Geschwindigkeit der ablaufenden Bahn entsprechend eingestellt. Während der Umstellung von einem Flächengewicht auf ein anderes entsteht bei kontinuierlich weiterlaufender Bahn ein Abschnitt, der wegen des abweichenden Flächengewichtes unbrauchbar ist und deshalb Ausschuss darstellt.
Dieser Ausschussabschnitt soll ersichtlicherweise möglichst kurz sein.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Geschwindigkeit der Bahn derart zu steuern, dass sich jene unabhängig von den tatsächlichen Veränderungen des Flächengewichtes während dieser Änderung der Geschwindigkeit ändert. Der vorgewählte Ablauf der Steuerung wird daher, im Gegensatz zu einer Computersteuerung, durch eine Rückmeldung nicht beeinflusst. Es wird überdies bei höherem Flächengewicht eine kleinere Geschwindigkeitsänderung in einem bestimmten Zeitintervall durchgeführt. Bei Übergang auf ein höheres Flächengewicht ergeben sich insofern grössere Probleme, als bei Übergang auf ein niedrigeres Flächengewicht die Stoffbahn mehr Flüssigkeit mitführt und die Trockenpartien--5 und 7--mit grösserer Genauigkeit nachgeregelt werden müssen.
Die Maschine ist mit einem Steuergerät --12-- versehen, das eingangsseitig an den Fühler --10-- zur Messung der Bahngeschwindigkeit angeschlossen und ausgangsseitig mit dem Antriebsmotor --M-- der
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sichtbar gemacht ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Geschwindigkeit derart verändert, dass diese in konstanten Schritten von x m/min, z. B. 0, 6 m/min nach oben bzw. unten geändert wird. Ferner sind Sollwertgeber --24a und 24b-- für die Geschwindigkeit sowie --25a und 25b-- für Stoff zur Korrektur des Endgewichtes oder der Endfeuchte vorgesehen. Bei Betätigung eines dieser Drucktaster wird nur eine fest programmierte Reglerverstellung erzielt.
Weiters sind Stellglieder --20 und 21-- vorgesehen, welche zur Eingabe der Parameter "Flächen- gewicht"bzw."Flächengewichtsdifferenz"dienen. Der erwünschte Geschwindigkeitsunterschied ist mittels dreier Sollwertgeber --22-- einstellbar, wobei z. B. der Sollwertgeber --22a-- einem Bereich der Geschwindigkeitsänderung von 1 bis 13 m/min, der Sollwertgeber --22b-- einem Bereich von 13 bis 27 m/min und der Sollwertgeber --22c-- einem Bereich von 27 bis 34 m/min zugeordnet sind.
Schliesslich sind Sollwertgeber --26-- vorgesehen, mit denen die Funktionen der Sollwertgeber --24 und 25-- kombiniert werden können. Der Sollwertgeber --26a-- bewirkt bei einmaligem Tastendruck zunächst, dass die Stoffzufuhr um eine feste programmierte Grösse und nach einer einstellbaren Zeit die Geschwindigkeit proportional um z. B. x m/min erhöht wird, der Sollwertgeber --26b-- bewirkt die entsprechenden Verminderungen von Stoffzufuhr und Geschwindigkeit. Mit Hilfe dieser Sollwertgeber - lassen sich gelegentlich Unregelmässigkeiten, z. B. der Feuchte, welche zu Blasen oder Abriss führen können, rasch korrigieren bzw. zu beseitigen, wobei aber das Endgewicht konstant bleibt.
Wird nun mit der Maschine eine Bahn mit bestimmten Flächengewicht hergestellt und soll diese geändert werden, so werden auf dem Steuergerät --12-- mit Hilfe der Stellglieder --20 und 21-- das erwünschte neue Flächengewicht bzw. die Differenz zum neu zu fahrenden Flächengewicht vorgegeben.
Sodann wird mit Hilfe eines der Sollwertgeber --22-- die dem neuen Flächengewicht zugeordnete, neue errechnete Bahngeschwindigkeitsdifferenz dem Steuergerät --12-- eingegeben. In diesem wird mittels fest verdrahteter Schaltkreise das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt, d. h., der Antriebsmotor-Mderart angesteuert, dass die Bahngeschwindigkeit indirekt proportional zum Flächengewicht sowie in Abhängigkeit von der Differenz zwischen ursprünglichem und neuem Flächengewicht innerhalb eines Zeitintervalles geändert wird, das für sämtliche Geschwindigkeitsänderung im wesentlichen konstant ist und vorzugsweise 10 min beträgt.
Weiters kann das Steuergerät --12-- mit einem Zeitgeber ausgestattet sein, mit dem die Länge des Zeitintervalles geändert werden kann, womit dieses je nach Wunsch der Stoffzusammensetzung angepasst werden kann.
Die Schaltkreise sind derart aufgebaut, dass die Geschwindigkeit stetig oder quasistetig, d. h. unter Verwendung einer impulsförmigen Treppenapproximation, geändert wird. Somit wird erreicht, dass am Beginn und am Ende der Geschwindigkeitsänderung diese geringer ist als im mittleren Bereich.
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Vereinfachungen im Aufbau des Steuergerätes --12-- ergeben sich, wenn der zeitliche Verlauf der Änderung in mehrere Abschnitte unterteilt und in jedem Abschnitt die Änderung linear durchgeführt wird.
Durch zusätzliche Schaltkreise wird auf die Steuerung des Antriebsmotors --M-- derart eingewirkt, dass die Geschwindigkeit bei Verminderung des Flächengewichtes in einem kürzeren Zeitintervall als bei Erhöhung des Flächengewichtes geändert wird. Durch Einbau eines Schwellwertschalters lässt sich erzielen, dass bei Überschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeitsänderung die Stoffbahn einer vergrösserten Nachtrocknung in der Nachtrockenpartie --7-- unterworfen wird, indem die Dampfzufuhr entsprechend geregelt wird. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil in einem solchen Fall die Bahn zu feucht sein kann und somit die Gefahr von Fehlern besteht.
Mit Hilfe der Erfindung lässt sich die Änderung des Flächengewichtes ohne grossen Aufwand sowie mit minimalem Ausschuss durchführen. Dadurch, dass die Änderungen am Anfang und am Ende des Zeitintervalles relativ gering sind, können die zugehörigen Bahnabschnitte dem alten oder dem neuen Flächengewicht zugeschlagen werden, wenn die Toleranzen nicht allzu gering sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Veränderung des Flächengewichtes von Papier- oder Pappebahnen bei der Herstellung derselben durch Änderung der Geschwindigkeit der abgezogenen Bahn, dadurch ge- k e n n z e i c h n e t, dass die Änderung der Geschwindigkeit unabhängig von den tatsächlichen Ver- änderungen des Flächengewichtes in konstanter Weise innerhalb eines im wesentlichen konstanten Zeitintervalles erfolgt.