Einrichtung zum Abfangen des Querreissens von Papierbahnen Bei der Papierherstellung entstehen be- kanntlieh durch das häufige Querreissen der Papierbahn beträchtliche Betriebsverluste. Mit keiner der bereits in Vorschlag gebrachten Einrichtungen zum. Abfangen der Einrisse, wie sie sich insbesondere in der Papierbahn beim Verlassen der Saugwalze oft ergeben, ist es nämlieh bisher gelungen, das Einreissen zuverlässig abzufangen.
Noch viel weniger ist es bisher möglich gewesen, nach erfolg tem Abfangen eines Einrisses die Papierbahn ohne Zuhilfenahme des bekannten Gautsch- kneehtes wieder in ihrer vollen Breite her zustellen.
Die bisher bekannten Abfangvorrichtungen zur Verhütung des Abreissens der Papierbahn während' ihrer Herstellung sind, wenn sie überhaupt eine vollselbsttätige Erfassung des la.inreissens -Lind eine anschliessende Wieder herstellung der vollen Papierbahnbreite zu stande bringen sollten, umständlich und da mit unwirtschaftlich gewesen.
Darüber hinaus liessen die vorgesehenen Überwaehungsein- riehtungen, mit. denen das Einreissen zu den Abfangvorrichtungen gemeldet wird, ein zu- verlässiges Erfassen der im Betrieb vorkom- menden Einrisse nicht zt1. Die Ursache dafür lag in der verhältnismässig grossen Eigenzeit, die zwischen dem Ansprechen der Überwa- ehungseinrichtungen und demu% irksamwerd'en der Abfangmassnahmen verging.
Als Folge dieser Unzulänglichkeit russ die Papierbahn während der Herstellung trotz der Anwen dung an sich teurer Überwachungseinrich- tungen dennoch meist völlig durch, und es machten sieh da.dureh vielfach Betriebsstill setzungen mit dem bekannten langwierigen erneuten Aufführen der Papierbahn erfor derlich, Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zum Abfangen des Querreissens von Papierbahnen, insbesondere bei ihrer Her stellung, und zum anschliessenden Nachfüh ren der vollen Bahnbreite unter Verwen- diuig von strahlungsempfindlichen Zellen,
die bei eintretendem Querreissen über Verstärker Abfangsvorrichtungen betätigen, sowie unter Verwendung von Antriebsmitteln, mit. denen die Abfangsvorrichtungen zum Zwecke des Naehführens bewegt. werden, gekennzeichnet durch weehselseitige Zuordnung der auf beiden Seiten der Bahnmitte vorgesehenen Abfangvorriehtungen zu den ebenfalls auf den beiden angeführten Seiten -wirksam wer denden Strahlungsstellen.
Die erwähnte weeii- selseitige Zuordnung der auf einer .Seite der Bahnmitte vorhandenen Abfangsv orrichtung zu der auf der andern .'Seite der Bahnmitte wirksam werdenden Strahlungsstelle, also zum Beispiel des Kreuzungspunktes zwischen einem Lichtstrahl und der Papierbahn, verbürgt eine sichere Begrenzung des Einrisses selbst in denjenigen Fällen, in denen er sich quer zur Papierbahn mit beträehtlicher Geschwin- digkeit ausbreitet.
Der Vorlauf des Begren zungseinstichs, den zum Beispiel eine Spritz düse in Längsrichtung der Bahn herbeiführt, ist dann in jedem Fall ausreichend, um ein völliges Durchlaufen des Einrisses zu unter binden.
Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausfüh rungsbeispiel der erfindungsgemässen Ein richtung dar.
Die Fig. 1 und 2 lassen im Auf- und Seiten riss die für eine Erläuterung der Erfindung wichtigen Bestandteile einer Papiermaschine erkennen.
Fig.3 ist. ein zugehöriger Grundriss, der insbesondere die Anordnung und Abstützung der Wasserzuleitungen zu den Spritzdüsen ersichtlich macht.
Fig. -1 schliesslich zeigt das elektrische Schaltbild der Einrichtung.
Nach den Fig. 1 und 2 ist. die 'Saugwalze 1 über ihre Welle 2 in den Ständern 3 und -I der Papiermaschine gelagert, Von diesen Stän dern werden auch die Lichtquellen 5 und 6 ge tragen, die schräg über die Walze 1 je einen stark gebündelten Lichtstrahl auf die Photo zellen 7 und 8 werfen. Die Photozellen 7 und 8 sind auf den Gehäusen 9 und 10 mit. Hilfe der Arme 11 und 12 angebracht, die ihrer seits auf den Ständern 4 und 3 abgestützt sind.
In dem Gehäuse 9 ist der Verstärker für die Ströme der Photozelle 7 und in dem Ge häuse<B>10</B> ist der Verstärker für die Photo zelle 8 sowie der Motorantrieb für ein end loses Band vorgesehen, durch welches die Spritzdüsen 13 und 14 auf den Führungen 15 und 16 (vgl. Fig. 3-) verschoben werden.
Nach Fig. 3 werden die Spritzdüsen 13 und 14 von der motorisch angetriebenen Scheibe 1'7 aus über das endlose Band 1,8 betätigt. Sie verschieben sich dabei auf den stangen- förmigen Führungen 15 und 16 über der Saugwalze 1. Die Antriebsscheibe 17 wird von dem Gehäuse 10 getragen.
Die Rolle 19, über die das endlose Band 18 auf der andern Seite der Walze 1 geführt ist-, wird von dem Gehäuse 9 abgestützt. Von den Kniegelenken 20 und 21, die ebenfalls an den Gehäusen 9 und 10 zu beiden \Seiten der Walze 1 abge- stützt sind, werden die Wasserzuleitungen '?2 und 23 zu den Spritzdüsen 13 und 11 getragen.
Die Papierbahn \?4 wird auf dem Lang sieb 25 zur Sauwalze 1 geleitet, Sie löst sich von .ihr an der Stelle 26 ab und wird ansc'h'liessend von dem über die Walze '21 geführten endlosen Filzband ?a8 übernommen (vgl. Fig. 2 und 3). Der Lichtstrahl der Licht quelle 5 trifft die Papierbahn ?-1 an der Kreuzungsstelle 29, während der Lichtstrahl der Lichtquelle -6 diese Bahn an der Stelle 30 kreuzt..
Solange sieh entlang der Ablauf linie 26 der Papierbahn auf der Saugwalze 1 kein Einriss zeigt., werden die .Strahlen der Lichtquellen 5 und 6 von der Papierbahn 2-1 absorbiert und können demzufolge von den Photozellen 7 und 8 nicht aufgenommen wer den. Die Überwachungseinrichtung mit den strahlungsempfindlichen Zellen 7 und 8 als wichtigsten Bestandteilen kommt jedoch dann sofort zur Wirkung, wenn sieh quer zur Pa pierbahn ein Einruss ergibt, bevor die Ein rissstelle die durch die Lichtstrahlen gebildete Ebene durchsetzt..
Reisst die Papierbahn zum Beispiel bei Verlassen der .Saugwalze 1 in der Fig. 1 von ihrem linken Rand in R.iehtung auf die Bahn mitte hin ein, so gelangt der Strahl der Licht quelle 5, wo er nach dem Einreissen von der Papierbahn nicht. mehr absorbiert wird, sofort auf die Photozelle 7.
Der Strom dieser Zelle wird durch den Verstärker im Gehäuse 9 ver stärkt und verursacht ohne nennenswerten Zeitverlust das Ansprechen der magnetv entil- gesteuerten Spritzdüse 13, ditreh die in an sich, bekannter Weise mittels eines feinen Flüs sigkeitsstrahls ein Aufschlitzen d'er Papier bahn 24 in Längsrichtung zustande kommt.
Es ist dabei von ausschlaggebender Bedeu tung, dass beim Einreissen der Papierbahn \-1 von links her und demzufolge bei einem W irk- samwerden der Photozelle 7 diejenige Spritz düse 13 in Tätigkeit. tritt, die zur -Mitte der Papierbahn 2.1 auf einer andern Seite liegt, als der Kreuzungspunkt. 2;
9 des betref fenden .Strahlenganges mit der Ebene der Papierbahn. -Wäre das Einreissen von dem an- denn Rand der Papierbahn 24, das heisst von reelits her (in Fig.1) erfolgt, so wäre der von der Lichtquelle 6 aus ausgehende Strahl am Kreuzungspunkt 30 nicht mehr absorbiert worden, sondern hätte die Photozelle 8 beauf- sehlagt. In diesem Fall wäre die Spritzdüse 14 nach entsprechender Verstärkung des Photo stromes der Zelle 8 durch den Verstärker für Gehäuse 1ss zur Wirkung gelangt,
also wie- deruin eine Spritzdüse (14) auf derjenigen Seite zur Mitte der Papierbahn 24, die der andern Seite gegenüberliegt, auf der sich der Kreuzungspunkt 34 befindet..
Wegen dieser bereits eingangs erwähnten wechselseitigen Zuordnung der auf beiden Seiten der Bahn. mitte vorgesehenen Abfangsvorriehtungen (Spritzdüsen) zu den ebenfalls auf den bei den angeführten Seiten wirksam werdenden Strahlungsstellen 29, 30, werden die Einrisse, die von den Rändern der Papierbahn 24 aus erfolgen, jeweils mit Sicherheit erfa.sst,
denn das Aufsehlitzen der Papierbahn in Längs- riehtung durch die Flüssigkeitsstrahlen der Düsen l-3 und 14 ist. dann, wenn der Riss bis zu dieser Schnittlinie gelangt., stets längst voi- sieh gegangen, so dass ein völliges Ab reissen immer verlässlich unterbunden wird. Bei den an sich seltener vorkommenden Ein rissen von dem Mittelabschnitt der Papier bahn aus liegen die Verhältnisse ebenso.
Setzt zum Beispiel der Einriss links von der Kreu zungsstelle 29 aus ein und bewegt er sich in Richtung auf die Bahnmitte zu, dann wird er von dem durch diese Kreuzungsstelle lau fenden Lichtstrahl beim Auftreffen auf die Photozelle 7 erfasst und der Einriss durch den Längsschnitt des Flüssigkeitsstrahls der Düse 13 begrenzt.
Die aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche An ordnung dient jedoch nicht. nur zum Abfan gen von Querrissen, die sich in der Papierbahn \_'4 ergeben, sondern mit ihr lässt sich darüber hinaus auch, wie es bereits eingangs darge legt wurde, der Einriss vollselbsttätig aus schneiden.
Zu diesem Zweck wird die Spritz düse, die den Längsschnitt. zur Begrenzung des Einrisses zustande gebracht hat, unter dem Einfluss der Antriebsscheibe 1'7 und des end- losen Bandes<B>18</B> (vgl. Fig.3) während des fortlaufenden Transportes der Papierbahn 2-1 auf ihrer Führungsstange nach der Seite hin verschoben, von der aus der Einriss erfolgt war.
Hat er sich, so wie es -in dem ersten Beispiel angenommen wurde, vom linken Rand (Fig. 1 und 3.) der Papierbahn 2,4 nach der Bahnmitte hin ausgebildet, so wird die Düse <B>1</B>3 auf der Führungsstange 16 von dem end losen Band 18 unter Linksdrehung der Scheibe 17 zum linken Rand der Bahn 2.1 hin bewegt, wobei der Flüssigkeitsstrahl fortlaufend ein Abschneiden bewirkt. und damit.
die Nachfüh rung eines in seiner Breite ständig zuneh menden gesunden Bahnstreifens zustande bringt. Ist die iSpritzdüse 13 im Verlauf dieses Betriebsvorganges am linken Rand der Papierbahn 24 angekommen, so ist der Ein rissschaden behoben und die Papierbahn auF ihrer vollen Breite wieder hergestellt.
Da der Spritzkopf der Düse 13 schräg zur Bahnebene liegt und unter dem Einfluss des sieh bei Be wegung der Düse 13 auf der Führungsstange 16 nach dem linken Rand. der Bahn 24 hin zusammenspreizenden Kniegelenkes 20 ver dreht., wird ein glatter Schnitt entlang der Trennungslinie vermittelt.
Nach Fig. 4 befinden, sich in den wiederum mit. 9 und 10 angedeuteten Gehäusen je eine Verstärkereinrichtung, zu der bei derjenigen im Gehärtse 9 die Elektronenröhre 31 und zu der im Gehäuse 10 die Elektronenröhre 32- ge hört. Wenn diese Röhren. 31 und 32 aufge heizt sind, kommen Anodenströme zustande, durch die über die Magnetspulen 3,3 und 3 4 die Anker 35 bzw. 36 angezogen werden. Hier durch werden die :Stromkreise. über Glimm lampen 37 bzw. 3-8 geschlossen und durch das Leuchten dieser Lampen die Betriebs bereitschaft der Anlage gemeldet.
Es werden daraufhin die Kippschalter 3<B>,</B>9 und 40 einge legt, wodurch der Betrieb der Anlage zum Abfangen von Papierbahneinrissen und zum vollselbsttätigen Ausschneiden der Rissstelle vorbereitet ist.
Wird, so wie es bereits geschildert wurde, durch einen Einriss die Photozelle 7 belichtet, dann wird' im Verstärker 9 bzw, in, der Röhre 31 der Anodenstrom unterbrochen, und als Folge davon fällt der Anker 3,5 in die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung zurüek. Durch diese Umschaltung wird die Spule des Elek tromagneten 41 von der Sicherung 42 über den Kippsehalter 39, den Anker 35,
den Vor widerstand .13 über die Kontakte 44 und 43 des .Schaltkontaktsatzes 4'6 des Relais 47 zur Sicherung 48 geschlossen. Der Sehaltkontakt- satz 49 des Relais 41 wird dadurch umge schaltet.. Hierdurch werden der Kontakt 50 mit dem Kontakt. 51, der Kontakt 52 mit dem Kontakt 53 und der Kontakt 54 mit dem Kontakt<B>5,5</B> verbunden, und die; Verbindungen zwischen den Kontakten 54 und 56 sowie 52 und 57 werden aufgehoben.
Durch die Tren nung der Kontakte 52 und 55 wird der Spu- lenstromkreis für das Relais 47 unterbrochen und dieses somit. gesperrt.
Durch die Trenniuig der Kontakte 5 4 und 56 wird die Zuleitung zum Kontakt 5'8 des Endschalters 59 unterbrochen. Schliesslich wird durch die Verbindung der Kontakte 52 und 53 die Sicherung 48 an das Magnetventil 60 gelegt und die von diesem Ventil beauf- schlagte .Spritzdüse 13 tritt in Tätigkeit.
Über die Verbindung der Kontakte 54 und 55 wird die Sicherging 48 über die Kon takte 61 und ss2 des Schaltkontah-tsatzes 46 an das Verzögerungsrelais 63 gelegt.. Dieses Relais zieht. an und verbindet nach einer ein stellbaren 'Verzögerungszeit die Kontakte 64 und 65. Durch die Verbindung der Kontakte 50 und 51 wird die Sicherung 42 über die Kontakte 66 und 67 des Endschalters 68 an die Kontakte 69 und 70 des Motorrelais 71 gelegt.
Hat sich nach Ablauf der Verzögerungs- zeit. der Kontakt 64 mit dem Kontakt 65 ver bunden, so steht die Sicherung 48 über die Kontakte 64 und 6'5 mit. der Spule des Motor relais 71 in Verbindung, und dieses schaltet um.
Durch diese Umschaltung werden am Motorrelais 71 die Kontakte 70 mit 72 und 73 mit 74 verbunden. Als Folge davon läuft der Anker des Einphäsen-Wechselstrom-Mo- tors 75 in Linksdrehung an, denn ein Strom- kreis ist jetzt von der Sicherung 76 über die Klemme 77 der Ständerwieklung 78 und über die Kontakte 79 und 80 des Motorrelais 8l sowie über die Läuferwicklung 82-83 und über die Kontakte 73 und 74 des Motorrelais 71 mit.
der Sicherung 84 verbunden. Durch den Antrieb des W echselstrommotors 75 auf die Förderscheibe 17 des endlosen Bandes 15 werden die Spritzdüsen 13 und 14 in Rich tung auf die Mitte der Papierbahn zu bewegt. Beim Anlaufen der Spritzdüse 13 hat sich als Vorbereitung für den Rücklauf der End- sehalter 59, geschlossen und die Kontakte 58 und 8'5 verbunden.
Durch die Umschaltung des Motorrelais 71 und die Verbindung der Kontakte 69 und 86 ist der Haltestron-hreis für das Relais 4? geschlossen worden. Wenn jetzt. durch Aus schneiden des Einrisses die Photozelle 7 ver dunkelt wird und damit der Anker 3:
5 des Elektromagneten<B>333</B> wieder angezogen wird und sich in die Bereitschaftsstellung für den nächsten Einruss vom gleichen Bahnrand be geben hat., so kann das Relais 41 nicht abfal len, sondern muss den vollen Arbeitsgang abwarten, da die Magnetspule 41 jetzt einen geschlossenen Haltestromkreis von der Siche rung 48 über die Kontakte 45 und 44 des Sehaltkontaktsatzes 46, die Magnetspule 41, den Vorwiderstand 43, die Kontakte 69 und 86 des Motorrelais 71, die Kontakte 67 und 66 des Endsehalters 68 und die Kontakte 51 und 50 des .Schaltkontaktsatzes 49 zur Siche rung 42 hin hat.
Kommen jetzt. die Düsen 13 und 14 in ihre Endstellung, dann öffnet. die Spritzdüse 14 den Endschalter 68 und löst den vorher beschriebenen Haltestromkreis durch Öffnen der Kontakte 6:6 und 67 auf. Der Schaltkon- taktsa.t.z 49 fällt- dadurch in seine Ruhestel lung zurück. Da die Verhind'ungen der Kon takte 52 und 53 unterbrochen werden, wird das Magnetventil 64 geschlossen. Die Spritz düse 13 tritt damit. ausser Betrieb.
Durch die Auflösung der Verbindung zwi schen den Kontakten 54 und 55 wird der Spulenstromkreis des Verzögerungsrelais 63 geöffnet. Das Relais fällt ab und öffnet die Verbindung zwischen den Kontakten 64 und 65. Hierdurch wird die Spule des Motorrelais <B>71.</B> stromlos; das Relais fällt ab und öffnet dadurch den Motorstromkreis für den Links lauf durch Trennung der Verbindung zwi schen den Kontakten 73 und 74.
Durch die Rückführung des Schaltkon- taktsatzes 49 in seine Ausgangsstellung sind hier die Kontakte 5-1 und 56 wieder verbunden worden. Dadurch ist.
der Rücklaufstromkreis von der Sicherung 48 über die Kontakte 61 und 62 des Sehaltkontaktsatzes 46, die Kon takte 54 und 56 des Schaltkontaktsatzes 49, die Kontakte 5'8 und 85 dies Endschalters 59, die Kontakte 87 und 8,8 des viergliedrigen L-mselialters O\9 zur Spule des Verzögerungs- reIais 90 über die Kontakte 91 und 92 des Umschalters 89 zur Sicherung42 geschlossen.
Das Verzögerungsrelais 9,0 zieht infolgedessen an und schliesst. nach Ablauf der voreinge- stellten Verzögerungszeit den Spulenstrom- kreis für das Motorrelais 81 von der Siehe- rnng 48 über die.
Kontakte 93 und 91 des Verzögerungsrelais 90, die ,Spule des Motor relais 81, den Vorwiderstand 95 zur Siche rung -12. Dadurch zieht das Motorrelais 81 sei nen Anker an und öffnet die 'Verbindung der Kontakte 79 und 80 bei gleichzeitigem Schliessen des Motorstromkreises für Rechts lauf durch Verbindung der Klemmen 80 und 96.
Der :Stromkreis verläuft jetzt von der Sicherung 76 aus über die Klemme 77 der Ständerwicklung 78 zu den Klemmen '97 und 73 des Motorrelais 71 durch die Läuferwick lung 82-83 zu den Klemmen 80 und 9P6 des Relais 81 und schliesslich zur Sicherung 84.
Durch den Rechtslauf des Motors 75 und der mit ihm verbundenen Förderscheibe 17 werden die Spritzdüsen 13 und 1-1 in ihre Ail- fangSstellung zuriickgeführt, wo die :Spritz düse 13 durch Öffnen des EndschaI.ters 59 die Verbindung zwischen den Klemmen 58 und 85 und damit den Rücklaufstromkreis wieder öffnet.
Hierdurch ist sowohl das Ver- zögerungsrelais 90 als auch das 1Totorrelais 81 wieder abgefallen, Durch das im vorstehenden geschilderte Einschalten des Magnetventils 60 werden gleichzeitig der Einrisszä.hler 98 der einen Papierbahnseite (zum Beispiel Bedienungs seite), das Transparent 99 dieser Einrissseite und das Läutewerk 100 für die Dauer der Tätigkeit des Magnetventils -60 in Betrieb ge setzt.
Bei einem Einriss auf der andern Pa- pierbahnseite (Antriebsseite) erfolgt eine ent sprechende Betätig Ling des Einrisszählers 101, des Transparentes 1,02 und wiederum des Läutewerks 100.
Um die bereits eingangs erwähnte Auf führung der Papierbahn bei Betriebsbeginn durchführen zu können, werden durch die zweite Betriebsstellung des mehrgliedrigen Unischalters 89 die Stromkreise der Zähler 98 und 101, der Transparente 99 und 102 und des Läutewerks 100 durch Öffnen der Verbindung zwischen den Kontakten 92 und 91 unterbrochen. Weiter wird durch Öffnen der Kontakte 87 und 88 der Rücklauf-Strom- kreis unterbrochen und durch Schliessen der Kontakte 103 und 101 der Motor-Stromkreis für Linkslauf, wie oben beschrieben, unter Umgehung des Verzögerungsrelais geschlos sen.
Dadurch werden die Spritzdüsen 13 und 1-1 ohne Betätigung ihrer Magnetventile (zum Beispiel 60) gegenseitig in die Endstellung gefahren. Bei der dritten Betriebsstellung des Umschalters 89 wird die Verbindung zwi schen den Kontakten 103 und 104 wieder ge öffnet., wodurch die beiden Düsen 13 und 14 stehenbleiben. Durch die vierte Schalterstel lung wird der Kontakt 10,3' mit dem Kontakt. 105 verbunden und unter Umgehung des Ver zögerungsrelais der Motor=.Stromkreis für Rücklauf geschlossen.
Die Spritzdüsen be wegen sieh jetzt wieder in Richtung auf ihre Ausgangsstellung. Bei der fünften Schalter stellung wird dieser Stromkreis wieder ge öffnet und die Verbindung der Kontakte 103 und 106 hergestellt, wodurch die Spritzdüse 13 in stehendem Zustand spritzt.. Bei der sechsten Schalterstelhmg wird der Motor stromkreis-Rücklauf wieder eingeschaltet. Die Düse 13 läuft jetzt spritzend weiter. In der siebenten Schalterstellung bleiben beide Spritz düsen 13 und 1-1 stehen.
Die Spritzdüse 14 wird ein- und die Spritzdüse 13 ausgeschal- tet. In der achten 'Schalterstellung läuft die Spritzdüse 14 im Linkslauf spritzend in die Endstellung und schneidet, dadurch die Pa pierbahn auf volle Breite. Bei der nächsten Betriebsstellung ist der Umschalter 8 & 9 wieder in seiner Ausgangsstellung angelangt und damit diejenige .Schaltstellung erreicht, von der zu Beginn ausgegangen wurde.
Da sieh die Spritzdüsen 13 und 14 jetzt in ihrer End- stellung befinden, ist. der Rüeklaufstromkreis über das Verzögeriurgsrelais 90 geschlossen, und die Spritzdüsen 13 und 14 kehren ohne zu spritzen in ihre Anfangsstellung zurück.
Die einzelnen Bestandteile der Schalt- und Betätigt ingsvorrichtung für den Betriebsab lauf können zu Bausteinen zusammengefasst werden, wodurch die gesamte Anordnung einen baukastenartigen Aufbau aufweist. So können die Zähler, der Umschalter und die Signaleinrichtung in dem einen Deckel des gemeinsamen Gehäuses und die Verstärker und Relaissätze sowie der Motorantrieb in dem andern Deckel untergebracht werden.
Zum Schneiden der Papierbahn kann an Stelle des im vorstehenden behandelten feinen Wasserstrahls auch ein feiner Gas-, insbeson dere Luftstrahl, oder eine mechanische Vor richtung Verwendung finden. Kommt für das Schneiden ein gasförmiges Mittel zur An wendung, so muss die Austrittsdüse dafür entsprechend ausgebildet sein. Als mecha nische 'Schneidvorrichtung können Messer dienen, wobei die Klingen feststehend oder umlaufend sind.