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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Erfassung eines Abrisses einer laufenden Materialbahn in einer Maschine zur Herstellung derselben in einem Bahnabschnitt, in welchem die Materialbahn ungestützt verläuft.
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Bei der Herstellung von sämtlichen, im Wesentlichen aus Faserstoffsuspensionen gebildeten Papiersorten ist die rasche und zuverlässige Erfassung von Abrissen der Faserstoffbahn während ihrer Herstellung äußerst wichtig, um eine Beschädigung von Teilen der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn zu verhindern.
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An Stellen, an denen die Faserstoffbahn auf einer auch als Bahnträger dienenden Bespannung, wie etwa einem Formiersieb, einem Pressfilz oder einem Trockensieb, aufliegt, kommen in der Regel optische Systeme zum Einsatz, bei denen ein Detektor und eine Licht- bzw. Strahlungsquelle der Einrichtung zur Bahnabrisserfassung auf derselben Seite der Faserstoffbahn angebracht sind.
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So wird bei dem bekannten Verfahren „Farberkennung“ der Farbunterschied zwischen der Faserstoffbahn und dem Trockensieb genutzt, um den Bahnabriss zu erkennen.
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Bei Faserstoffbahn, die ungestützt von einer Walze, einem Band o.ä. verlaufen, d.h. sich im freien Zug befinden, können Bahnabrisse oft sehr zuverlässig durch Lichtschranken erfasst werden.
Diese optischen Systeme sind jedoch insbesondere in staubiger Umgebung sehr fehler- und störanfällig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Arten derart weiterzubilden, dass im Vergleich zum Stand der Technik eine zuverlässigere Erfassung von Bahnabrissen in anspruchsvoller Umgebung ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass wenigstens ein, sich zumindest mit einer Richtungskomponente senkrecht zur Bahnlaufrichtung bewegbar gelagerter Messarm indirekt über eine, von der Materialbahn mitgeschleppte Luftgrenzschicht oder direkt an der Materialbahn mittels einer Anpresskraft anliegt und ein Bewegen des Messarms in Richtung Materialbahn von einem Sensor überwacht und als Abriss erkannt wird.
Bei der Vorrichtung ist wesentlich, dass wenigstens ein, sich zumindest mit einer Richtungskomponente senkrecht zur Bahnlaufrichtung bewegbar gelagerter Messarm indirekt über eine, von der Materialbahn mitgeschleppte Luftgrenzschicht oder direkt an der Materialbahn mittels einer Anpresskraft anliegt, dessen Lage von einem Sensor überwacht wird.
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Bei einem Abriss der Materialbahn ist der Weg für den Messarm frei, so dass sich dieser in Richtung Materialbahn bewegt und diese Bewegung als Abrisserkennung genutzt werden kann. Dies ist sehr sicher und funktioniert auch in anspruchsvoller, insbesondere staubiger Umgebung.
Die Anpresskraft sollte hierbei möglichst klein sein, damit Markierungen in der Materialbahn vermieden werden.
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Besonders einfach gestalten sich die Messung und die Messvorrichtung, wenn der Messarm über der Materialbahn angeordnet ist und die Anpresskraft zumindest teilweise, vorzugsweise ausschließlich von der Gewichtskraft des Messarms gebildet wird.
Ergänzend oder für den Fall, dass die Materialbahn nicht unter dem Messarm verläuft auch alternativ, kann die Anpresskraft zumindest teilweise von einer pneumatischen, einer hydraulischen, oder einer elektrischen Zusatzkraft oder von einer Federkraft aufgebracht werden.
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Um auch Einrisse der Materialbahn erkennen zu kennen, ist es vorteilhaft, wenn quer über die Materialbahn verteilt mehrere Messarme angeordnet sind.
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Beim Überführen der Materialbahn, insbesondere einem damit verbundenen Breitfahren könnten die Messarme stören, weshalb sie von der Materialbahn wegbewegbar gelagert sein sollten.
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Im Interesse einer einfachen und sicheren Konstruktion ist es von Vorteil, wenn der Messarm zumindest mit einer Richtungskomponente senkrecht zur Bahnlaufrichtung schwenkbar gelagert ist.
Dabei kann der Messarm vorzugsweise als sich, ausgehend von der Schwenkachse in Bahnlaufrichtung erstreckender Blechstreifen ausgebildet sein. Für eine schonende Anlage des Messarms an der Materialbahn empfiehlt es sich, dass der Blechstreifen in dem, der Materialbahn am nächsten liegenden Bereich zur Materialbahn in Bahnlaufrichtung konvex gekrümmt verläuft.
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Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung zur Erfassung eines Abrisses einer laufenden Materialbahn in einer Maschine zur Herstellung derselben in einem Bahnabschnitt, in welchem die Materialbahn ungestützt verläuft und die Materialbahn als Papier,- Karton,- oder andere Faserstoffbahn, insbesondere jedoch als Tissuebahn ausgebildet ist.
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Wegen der sicheren Führung der Materialbahn während der Abrissüberwachung sollte dabei der Messarm unmittelbar nach einer, von der Materialbahn umschlungenen Leitwalze angeordnet sein.
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Da Tissuebahnen insbesondere zwischen dem Yankeezylinder und der Aufrollung ohne Aufbringung einen Bahnzuges verlaufen, ist die Anordnung des Messarms zur Abrisserkennung in diesem Bereich hinsichtlich Funktionssicherheit alternativlos.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur den Endteil einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn 1 in Form einer Tissuebahn.
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Ausgehend vom Former zur Blattbildung gelangt die Tissuebahn über eine Entwässerungseinheit zu dem hier dargestellten Yankeezylinder 6.
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Infolge der Umschlingung des beheizten Yankeezylinders 6 kommt es zur Trocknung der Tissuebahn, wobei diese während der Umschlingung auch noch über eine Trockenhaube mit Dampf oder heißer Luft beaufschlagt werden kann.
Am Ende der Umschlingung ist dem Yankeezylinder 6 ein Kreppschaber 9, wie er üblicherweise zur Herstellung von gekreppten Tissue-Papieren verwendet wird, zugeordnet.
Hierbei wird die Materialbahn 1 im freien Zug, d.h. von keinem, endlos umlaufenden Band gestützt, von der Mantelfläche des Yankeezylinders 6 abgezogen.
Nach der Umschlingung mehrerer Leitwalzen 8 wird die Tissuebahn dann der Aufrollung 7 zugeführt.
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Zwischen Yankeezylinder 6 und der Aufrollung 7 ist der Materialbahn 1 nach der Umschlingung einer, unter der Tissuebahn angeordneten Leitwalze 8 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung eines Bahnabrisses zugeordnet. Wird von dieser Vorrichtung ein Bahnabriss erkannt, so erfolgt von einer vorgelagerten Abschlagvorrichtung die gezielte Durchtrennung der Materialbahn 1.
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Da Tissuebahnen zwischen Yankeezylinder 6 und Aufrollung 7 ohne Bahnzug geführt werden, kann dieser zur Erkennung eines Bahnabrisses auch nicht überwacht werden. Hinzu kommt, dass infolge der Staubbildung bei diesem Herstellungsprozess optische Abrisserkennungen störanfällig sind.
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Nach der Umschlingung der, unter der Materialbahn 1 liegenden Leitwalze 8 sind über die Bahnbreite verteilt mehrere, erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Bahnabrisserkennung vorhanden. Hierdurch kann auch der Einriss auf einer Bahnseite erfasst werden.
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Jede dieser Vorrichtungen besitzt jeweils einen, über der Materialbahn 1 angeordneten und mit einer Richtungskomponente senkrecht zur Bahnlaufrichtung 2 zur Materialbahn 1 hin schwenkbar gelagerten Messarm 3. Infolge der Gewichtskraft liegt dieser Messarm 3 je nach dessen Gewicht und Gestaltung sowie der Bahngeschwindigkeit entweder indirekt über eine, von der Materialbahn 1 mitgeschleppte Luftgrenzschicht(wie in der Figur gezeigt) oder direkt auf der Materialbahn 1.
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Reißt die Materialbahn 1, so schwenkt der Messarm 3 in Richtung der Materialbahn 1, d.h. nach unten gegen einen Anschlag. Diese Schwenkbewegung oder der Kontakt mit dem Anschlag wird von einem Sensor 4 überwacht, als Abriss erkannt und an die Maschinensteuerung gemeldet.
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Bei Bedarf kann der Messarm 3 zur Ergänzung der Gewichtskraft noch durch eine Zusatzfeder gegen die Materialbahn 1 gedrückt werden.
In der Regel genügt allerdings die Gewichtskraft allein, zumal insbesondere Tissuebahnen für Markierungen durch den Kontakt mit dem Messarm 3 anfällig sind.
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Im Interesse eines einfachen Aufbaus sowie eines schonenden Aufliegens wird der Messarm 3 von einem sich, ausgehend von dessen Schwenkachse 5 in Bahnlaufrichtung 2 erstreckender Blechstreifen gebildet, welcher in dem, der Materialbahn 1 am nächsten liegenden End-Bereich zur Materialbahn 1 in Bahnlaufrichtung 2 konvex gekrümmt verläuft.
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Um das Einführen der Materialbahn 1 beim Anfahren der Maschine zu erleichtern, ist der Messarm 3, wie in der Figur angedeutet, von der Materialbahn 1 weg, d.h. nach oben bewegbar gelagert.
