DE19729005A1 - Vorrichtung zur Messung von Querprofilen bestimmter Eigenschaften einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe - Google Patents
Vorrichtung zur Messung von Querprofilen bestimmter Eigenschaften einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder PappeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung
von Querprofilen bestimmter Eigenschaften einer laufenden
Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe, mit Senso
ren zur Erfassung von Meßwerten, die mit einem die laufende
Materialbahn in Querrichtung überspannenden Meßrahmen verbun
den sind.
Zur Bestimmung von Profilen von Papier- oder Pappeeigenschaf
ten, wie beispielsweise Porosität und/oder Formation quer zu
einer laufenden Papierbahn, wurde bislang mit einem einzigen
Sensor traversierend gemessen. Bei solchen Messungen ist die
Zahl der Meßpunkte allein von der Meßgeschwindigkeit des Sen
sors abhängig. In kinematischer Umkehrung zu einem traversie
renden Meßsensor könnte auch mit einem feststehenden Sensor
array mit einer Vielzahl von Sensoren gemessen werden. Sen
sorarrays zur Bestimmung von Querprofilen werden bisher in
Papierfabriken nicht eingesetzt, da bei der großen Breite der
Papierbahnen die Anzahl der Sensoren und der damit verbundene
technische Aufwand zu groß würde.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine praxisgerechte Vor
richtung aus einem Sensorarray mit einer möglichst geringen
Anzahl von Einzelsensoren zu schaffen, die für die Messung
von Querprofilen geeignet ist.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der
eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die Erfindung wird die Zahl der Meßpunkte von linearen
Sensorarrays zur Messung des Querprofiles der Papierbahn auf
grund einer lateralen Bewegung des gesamten Meßrahmens er
höht. Damit kann vorteilhafterweise ein lineares Sensorarray
auch zur Regelung des Querprofiles bestimmter Eigenschaften
im Produktionsprozeß der Papierbahn mittels einer Papier
maschine mit Papierauflauf und Stellgliedern eingesetzt
werden. Nach der Theorie ist es erforderlich, daß für die
Regelung jedes Stellgliedes am Papierauflauf jeweils drei
Meßwerte benötigt werden. Bei einer Papierbahnbreite von bis
zu 10 m können z. B. ca. 120 Stellglieder am Stoffauflauf
vorhanden sein, die eine Zahl von 360 Meßwerten benötigen.
Bei dem Aufbau eines Sensorarrays wäre damit verbunden, daß
360 Einzelsensoren benötigt würden.
Die Erfindung ermöglicht, daß die hohe Zahl von 360 Einzel
sensoren verringert wird, um den Aufwand für das gesamte
Meßsystem in Grenzen zu halten. Dazu braucht der gesamte
Meßrahmen quer zur Papierbahn jeweils nur einige cm in beide
Richtungen bewegbar sein, was in einer Größenordnung von
weniger als 1% liegt. Im Rahmen der Erfindung sollte die
Auslenkung so groß wie die Breite eines Stellgliedes sein,
z. B. bei 120 Stellgliedern auf 10 m Breite insgesamt ca.
8 cm, d. h. 4 cm in jede Richtung. Damit ist jedem Stellglied
unmittelbar ein Sensor zugeordnet und die Anzahl der Sensoren
erheblich verringert.
Die Bewegung des Meßrahmens wird vorteilhafterweise mit der
Meßgeschwindigkeit der Sensoren so abgestimmt bzw. synchroni
siert, daß bei einer Beengung des Rahmens von z. B. 8 cm minde
stens drei Messungen erfolgen können.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den Patentansprüchen. Es zeigen in schemati
scher Darstellung
Fig. 1 ein Online-Spektrometer für eine sequentielle Messung
an einer Papierbahn und
Fig. 2 einen beweglichen Meßrahmen zur Verwendung bei einer
Anordnung gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt die Anordnung von Sensoren, z. B. von Infrarot
sensoren, zur Messung der Papierqualität. Zur Erfassung des
Querprofiles sind die Sensoren als lineares Array angeordnet.
Beispielsweise kann eine Lichtquelle 1 über eine Vielzahl von
Lichtleitern 10, 10', . . . an einer laufenden Papierbahn 100
das lineare Array bilden. Gemessen wird die Absorption von
optischer Strahlung über eine Vielzahl entsprechend den
Sendelichtleitern 10, 10', . . . angeordnetem Empfangslicht
leiter 20, 20', . . . . Über einen Multiplexer 25 werden die
Empfangssignale einem Detektor 30 zugeführt.
Bei Verwendung einer Anordnung gemäß Fig. 1 zur Messung im
Produktionsbetrieb einer Papiermaschine ist ein Meßrahmen für
die Sensoren vorhanden, der beim Stand der Technik fest ange
ordnet ist und in Querrichtung die laufenden Papierübergänge
überspannt. Ein solcher Meßrahmen ist in Fig. 2 mit 200
bezeichnet. Mit dem Meßrahmen sind Sensorelemente 201, 201',
. . . als lineares Array 210 verbunden, mit denen jeweils ein
zelne Meßpunkte quer zur Bahn erfaßt werden.
Durch eine Lateralbewegung des Meßrahmens 200 in Fig. 2 läßt
sich die Zahl der Meßpunkte erhöhen, ohne daß damit eine Ver
größerung der Zahl der Sensoren erforderlich ist. Bei einer
Papierbreite von z. B. 10 m hat man etwa 120 Stellglieder von
ca. 8 cm Breite am Stoffauflauf. Nach der Theorie wären 360
Messungen, d. h. 360 Sensoren erforderlich. Wenn der gesamte
Rahmen 200 um insgesamt 8 cm lateral bewegt wird, sind nur
noch 120 Sensoren erforderlich. Die Geschwindigkeit des
Rahmens 200 wird so mit den Sensoren 201, 201', . . . abge
stimmt, daß bei einem Durchlauf des Rahmen mindestens drei
Messungen erfolgen. Benötigt eine Einzelmessungen ca. 50 ms
und damit die Messung von 120 Sensoren 6 s, muß der Rahmen in
18 s einen Weg von 8 cm zurücklegen. Dies bedeutet, daß die
Geschwindigkeit des beweglichen Meßrahmens 200 bei etwa
27 cm/min liegt.
In Fig. 2 ist weiterhin die Konstruktion der Vorrichtung
verdeutlicht: Der. Rahmen 200 ist auf Rollen 220, 220' . . . und
225 beweglich gelagert. Der Antrieb erfolgt mit wenigstens
einem Schrittmotor 250, dessen Geschwindigkeit mit der Meß
geschwindigkeit der Sensoren 201, 201', . . . synchronisiert
wird. Die Übertragung der Bewegung des Motors 250 auf den
Rahmen kann z. B. mit einem System von Zahnrädern 240, 240',
. . . erfolgen. An den Enden der Laufstrecke sind Endpunkt
schalter 235 vorzusehen, die eine automatische Umkehr der
Bewegungsrichtung einleiten. Das Signal der Endpunktschalter
235 kann auch benutzt werden, die Synchronisation von Rahmen
bewegung und Meßgeschwindigkeit zu kontrollieren und ggf.
nachzuregeln.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Messung von Querprofilen bestimmter Eigen
schaften einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus
Papier oder Pappe, mit Sensoren zur Erfassung von Meßwerten,
die mit einem die laufende Papierbahn in lateraler Richtung
überspannenden Meßrahmen verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoren (10, . . .,
201, . . .) ein Sensorarray (210) aus einer Anzahl von Senso
ren, die fest am Meßrahmen (200) angebracht sind, bilden und
daß der Meßrahmen (200) in einem lateral gegenüber seiner
Ausdehnung vergleichsweise geringen Bereich auslenkbar ist,
so daß die Zahl der Meßpunkte des Querprofils der zu be
stimmenden Eigenschaften pro Sensor (10, 201) erhöht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Messung von Querprofilen
an einer in einer Papiermaschine laufenden Papierbahn,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl
der Sensoren (10, . . ., 201, . . .) der Zahl der Stellglieder
der Papiermaschine entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß der Meßrahmen
(200) weniger als 1% seiner Breite lateral verschiebbar ist
und in dieser Lateralrichtung Oszillationsbewegungen aus
führt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei einer Papierbreite von
etwa 10 m der Meßrahmen (200) eine Oszillationsbewegung von
etwa ± 4 cm ausführt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Bewegungen des Meßrahmens
(200) und die Messungen derart synchronisierbar sind, daß bei
einer Oszillation des Rahmens mindestens drei Messungen
erfolgen können.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997129005 DE19729005A1 (de) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | Vorrichtung zur Messung von Querprofilen bestimmter Eigenschaften einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe |
PCT/DE1998/001873 WO1999002940A1 (de) | 1997-07-07 | 1998-07-07 | Vorrichtung zur messung von querprofilen bestimmter eigenschaften einer laufenden materialbahn, insbesondere aus papier oder pappe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997129005 DE19729005A1 (de) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | Vorrichtung zur Messung von Querprofilen bestimmter Eigenschaften einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19729005A1 true DE19729005A1 (de) | 1999-02-04 |
Family
ID=7834919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1997129005 Withdrawn DE19729005A1 (de) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | Vorrichtung zur Messung von Querprofilen bestimmter Eigenschaften einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19729005A1 (de) |
WO (1) | WO1999002940A1 (de) |
Cited By (1)
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- 1997-07-07 DE DE1997129005 patent/DE19729005A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999002940A1 (de) | 1999-01-21 |
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