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Einrichtung zur Einwirkung auf ein bahnförmiges Gut.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Einwirkung auf
ein bahnförmiges Gut mit quer über die Breite der Bahn nebeneinander an festen Stellen
angeordneten Verstellgliedern, die an einer über die Breite der Bahn auf diese einwirkenden
Vorrichtung angreifen und mittels deren die Behandlungseinwirkung der Vorrichtung
über die Breite der Bahn lokal unterschiedlich beeinflußbar ist.
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Eine Einrichtung dieser Art ist z. B. in Gestalt eines Stoffauflaufs
an einer Papiermaschine bekannt. Der Stoff wird in einem über die Breite der Bahn
sich erstreckenden Schwall am oberen Scheitel der Brustwalze auf das Sieb aufgegeben.
Wegen der erheblichen Arbeitsgeschwindigkeit moderner Papiermaschinen und der geringen
Konzentration des Stoffes, der nur etwa o,5 % Faseranteil enthält bzw. die Faser
in einer
relativ sehr großen Flüssigkeitsmenge führt, muß pro Zeiteinheit
eine erhebliche Flüssigkeitsmenge auf das Sieb aufgebracht werden, so daß der Schwall
eine Höhe von 20 bis 36 mm erreicht. Um nun den Schwall in seiner Höhe gleichmäßig
zu begrenzen, ist bei einer bekannten Ausführungsform oberhalb des oberen Scheitels
der Brustwalze eine Lippe vorgesehen, die sich über die Breite der Bahn erstreckt
und aus einem vertikal angeordneten Metallstreiren besteht. Die Folie der Lippe
über dem Scheitel der Brustwalze ist einstellbar. Ferner ist auch das Profil des
Durchlaßspaltes zwischen Lippe und Brustwalze veränderbar, was erforderlich ist,
um bei der großen Arbeitsbreite von bis zu lo m ein über diese Arbeitsbreite gleichmäßiges
Flächengewicht des erzeugten Papiers zu bekommen. Die Verstellung geschieht bei
der bekannten Ausführungsform durch eine Vielzahl von über die Breite der Bahn verteilten
Stellstangen, die am Rücken des die Lippe bildenden Metallstreifens angreifen und
diesen bei unterschiedlichem Vorschub ein wenig hochkant verbiegen, sodaß die lichte
oeffnung zwischen der Lippe und der Brustwalze unterschiedlich breit wird. Die Verlagerung
der Stellstangen in ihrer Längsrichtung erfolgt mittels einzelner Gewindespindeln,
die von einer sich quer über die Bahn erstreckenden Bedienungsbrücke aus zugänglich
sind und vom Bedienungspersonal von Hand betätigt werden. Die eingestellte Position
der einzelnen Stellstangen und damit die Position der Lippe über der Brustwalze
sind an geeigneten Anzeigevorrichtungen ablesbar.
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Die von Hand erfolgende Justierung der Lippe ist sehr zeitaufwendig
und erfordert überdies besonders geschultes Bedienungspersonal.
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Von diesem Problem ausgehend besteht die Aurgabe der Erfindung darin,
eine Einrichtung der eingangs genannten Art, die also auch noch für andere Anwendungsfälle
als den als Beispiel genannten Stoffauflauf geeignet ist, so auszubilden, daß eine
rasche Anpassung der auf die Bahn einwirkenden Vorrichtung an die an der Bahn gewonnenen
Meßwerte möglich ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in folgenden Merkmalen:
a) es ist eine Anordnung von Jeweils einem Verstellglied zugeordneten, separat bewegbaren
Steuerkörpern vorgesehen; b) Jeder Steuerkörper ist mit seinem zugeordneten Verstellglied
mechanisch so bewegungsgekoppelt, daß eine Bewegung des Steuerkörpers eine Verlagerung
des Verstellgliedes in seiner Verstellrichtung zur Folge hat: c) es ist fürmindestens
einen Teil der Steuerkörper ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen, mit dem die einzelnen
Steuerkörper gesteuert koppelbar sind; d) es ist eine Erfassungseinrichtung für
die in einem bestimmten Zeitpunkt gegebene Stellung jedes dieser Steuerkörper vorgesehen;
e) es ist ein Steuergerät vorgesehen, in welches die Daten der Erfassungseinrichtung,gegebenenfalls
ein Satz von zu einem bestimmten Zeitpunkt von den einzelnen Stellen der Bahn vorliegenden
Meßwerten entsprechenden Daten sowie der Sollstellung der einzeauJ:
Steuerkörper
entsprechende Daten eingebbar sind und welches Signale zur Kopplung bzw. Entkopplung
der einzelnen Steuerkörper und des Antriebes abgibt.
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Ein wesentliches Merkmal ist hierbei die Vorsehung des gemeinsamen
Antriebes für die Steuerkörper. Hierdurch ist erreicht, daß nicht eine Vielzahl
von Antrieben hinsichtlich Anlaufen und Anhalten gesteuert werden muß, sondern daß
lediglich das Koppeln und Entkoppeln der Steuerkörper mit dem einzigen vorhandenen
Antrieb zu regulieren ist, was sich wesentlich einfacher bewerkstelligen läßt.
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Der gemeinsame Antrieb kann beispielsweise, wie noch dargelegt werden
wird, durch eine an allen Steuerkörpern entlangführende Drehwelle oder eine solche
Schubstange verwirklicht werden.
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Außer der Vereinfachung ermöglicht der gemeinsame Antrieb auch einen
erheblich schnelleren Ablauf des Anpassungszyklus als es bei Einzelanpassung der
Verstellglieder von Hand möglich wäre.
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Dies rührt daher, daß die Steuerkörper nicht nacheinander bewegt zu
werden brauchen, sondern weitgehend gleichzeitig bewegbar sind. Wenn sie ihren Bewegungsbetrag
erreicht haben, werden sie von dem gemeinsamen Antrieb entkoppelt.
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Der Anpassungszyklus kann auch in rascher Folge wiederholt werden,
so daß eine quasi kontinuierliche Überwachung der Justierung der Verstellglieder
erreicht ist.
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Die "Erfassungseinrichtung" soll zwei Versionen der Erfindung decken.
Diese beiden Versionen unterscheiden sich in der Gewinnung der Istwerte für die
Stellung
der Steuerkörper, die dann mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden, um die
erforderlichen Bewegungsbeträge der einzelnen Steuerkörper zu erhalten.
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Führungsgröße ist bei beiden Versionen eine an der Bahn gewonnene
Messgröße. Zu einem bestimmten Zeitpunkt liegt von einer entsprechenden Meßeinrichtung
eine Gesamtheit von Meßwerten vor, die ein Profil der Bahn in Querrichtung derselben
in der gemessenen Größe darstellen. Es kann sich z. B. um ein Dickenprofil, um ein
Flächengewichtsprofil, um ein Feuchtigkeitsgehaltsprofil oder dergleichen handeln.
Die Meßwerte können beispielsweise in Gestalt von Gewichtswerten vorliegen, die
eine Bedienungsperson an an verschiedenen Stellen quer zur Bahn entnommenen Flächenstücken
definierten Flächeninhalts ermittelt hat. Es kann sich aber auch um Meßwerte handeln,
die von an bestimmten Stellen quer über die Bahn angeordneten Meßwandlern geliefert
werden. Die Meßwerte, die also den Zustand der Bahn in einem bestimmten Augenblick
darstellen und unmittelbar an der bewegten Bahn oder an aus der Bahn entfernten
Ausschnitten gewonnen sein können, werden in das Steuergerät eingegeben und darin
mit vorgegebenen Sollwerten verglichen.
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Ab hier nun sind die beiden Versionen der Erfindung unterschiedlich.
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Bei der ersten Version werden außer den an der Bahn gewonnenen Meßwerten
und den Sollwerten noch die augenblicklichen Stellungen der einzelnen Steuerkörper
erfaßt und im Steuergerät mitverarbeitet. Dies kann in der Weise geschehen, daß
die augenblickliche Stellung der Steuerkörper fortlaufend überwacht wird
oder
daß die Daten der letzten Positionierung der Steuerkörper gespeichert und bei der
neuen Positionierung wiederverwendet werden. Aus den auf diese Weise separat erhaltenen
Werten für die augenblicklichen Stellungen der Steuerkörper, den Meßwerten der Bahn
und den Sollwerten wird dann vom Steuergerät die errorderliche Bewegung der einzelnen
Steuerkörper in die Wege geleitet. Die Erfassungseinrichtung" ist in diesem Fall
die Einrichtung zur separaten Ermittlung der augenblicklichen Position der einzelnen
Steuerkörper.
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Bei der zweiten Version erfolgt keine separate Erfassung der augenblicklichen
Position der Steuerkörper, sondern es werden die an der Bahn gemessenen Werte direkt
als Maß für die Ausgangspositionen der einzelnen Steuerkörper genommen. Die "Erfassungseinrichtung"
ist also in diesem Fall die das Bahnprofil ermittelnde Meßeinrichtung.
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Die gemessenen Eigenschaftswerte der Bahn sind ein Anzeichen für
die Einstellung der über die Breite der Bahn an dieser angreifenden Vorrichtung
und von da her über die Stellung der Verstellglieder und die damit mechanisch bewegungsgekoppelten
Steuerkörper indirekt ein Maß rür die Stellung der Steuerkörper.
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Bei beiden Versionen bildet das Steuergerät aus den die augenblickliche
Stellung der Steuerkörper wiedergebenden Daten, wie letztere auch gewonnen sein
mögen, und den vorgegebenen Sollbeträgen Signale, die angeben, welcher Steuerkörper
um welchen Betrag bewegt werden muß. Die Zusammenhänge zwischen den Daten und den
Signalen für die Bewegung der Steuerkörper einerseits und zwischen den Bewegungsbeträgen
der Steuerkörper und den daraus resultierenden Verlagerungen der Verstellglieder
andererseits sind der Jeweiligen individuellen Einrichtung charakteristische, konstruktiv
bedingte Funktionen, die dem Steuergerät als Programm eingegeben sind, welches dann
mit dieser Programmierung aus den Daten die richtigen Bewegungsbeträge der Steuerkörper
errechnet.
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Das Steuergerät veranlaßt, daß die einzelnen Steuerkörper mit dem
Antrieb gekoppelt werden und solange mit ihm gekoppelt bleiben, bis der vorgesehene
Bewegungsbetrag zurückgelegt ist. Hierdurch werden wiederum die Verstellglieder
um entsprechende Beträge verstellt, wodurch die Behandlungseinwirkung der auf die
Bahn einwirkenden Vorrichtung lokal entsprechend den Meßwerten angepaßt wird. Die
Anpassung erfolgt zyklisch, d. h. es wird in Abständen die Gesamtheit der Steuerkörper
entsprechend den jeweiligen Meßwerten der Bahn in ihrer Lage neu justiert.
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Wie bereits angesprochen, kann die Einrichtung in der Weise eingesetzt
werden, daß eine Bedienungsperson die Ergebnisse manuell ausgeführter Messungen
manuell in das Steuergerät mittels Tasten oder Einsteliknöpfen eingibt. Danach wird
der Anpassungszyklus ausgelöst, der die Justierung der Gesamtheit der Verstellglieder
entsprechend den eingegebenen Daten erbringt. Dies wäre eine halbautomatische Arbeitsweise
der Einrichtung.
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Eine wichtige Ausgestaltung drr Erfindung besteht Jedoch darin, daß
das Steuergerät ein automatischer Signalumsetzer ist, der die eingegebenen Signale
selbstätig verarbeitet.
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Da hierbei die Tätigkeit der Bedienungsperson entfällt, kann mit
dieser Ausgestaltung eine vollautomatische Arbeitsweise erreicht werden.
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Hierzu trägt es bei, wenn an den den Steuerkörpern in Querrichtung
der Bahn entsprechenden Stellen mit dem Signalumsetzer verbundene Meßwandler vorgesehen
sind.
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Die Meßwandler geben fortlaufend oder auf Abfrage Signale an den
Signalumsetzer, der die Bewegung der Steuerkörper und die Justierung der Verstellglieder
automatisch bewerkstelligt.
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Im Hinblick auf die Ausbildung der Steuerkörper kann die Erfindung
in zwei wichtigen Ausführungsformen verwirklicht werden.
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Bei der ersten Ausrührungsform sind die Steuerkörper als entlang
einer quer zur Bahn sich erstreckenden Führungsschienenanordnung bewegbare Schlitten
ausgebildet.
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Die Führungsschienenanordnung kann insbesondere allen Schlitten gemeinsam
sein.
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Bei einer zweiten Ausführungsform sind die Steuerkörper als an quer
zur Bahn verteilten, feststehenden Trägern drehbare Drehkörper ausgebildet.
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Hierbei können die Drehkörper insbesondere gleichachsig auf einer
ihnen allen gemeinsamen Wellenanordnung vorgesehen sein.
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Dadurch, daß alle Steuerkörper bei beiden Ausführungsfermen auf einer
gemeinsamen Führungsanordnung beweglich bzw. auf einer gemeinsamen Wellenanordnung
drehbar sind, kann ihr Antrieb erheblich vereinfacht werden, jedenfalls beispielsweise
gegenüber einer Anordnung, bei der alle separat geführten Steuerkörper auch separat
angetrieben sind.
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Die Bewegungskopplung der Schlitten und der zugeordneten Verstellglieder
kann in einer Ausführung dadurch verwirklicht werden, daß an Jedem Schlitten eine
der Führungsrichtung nicht parallele Steuerfläche angeordnet ist und daß Jedes Verstellglied
ein an der Steuerfläche anliegendes Nachfahrelement aufweist.
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Da die Verstellglieder in einer feststehenden Lagerung angeordnet
sind, verlagert sich die Steuerfläche bei einer Bewegung der Schlitten ihnen
gegenüber.
Diese Verlagerung wird von dem Nachfahrelement nach Art eines Nockens aufgenommen
und dem Verstellglied mitgeteilt. Bei linear verlagerbaren Verstellgliedern kann
deren Verlagerungsrichtung beispielsweise senkrecht zur Führungsrichtung der Schlitten
sein.
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In entsprechender Weise kann an Jedem Drehkörper eine zur Drehachse
nicht gleichen Abstand aufweisende Steuerfläche angeordnet sein und kann Jedes Verstellglied
ein an dieser Steuerfläche anliegendes Nachfahrelement aufweisen.
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Die Ausführung mit Steuerfläche und Nachfahrelement ist nur eine
Möglichkeit der mechanischen Bewegungskopplung von Steuerkörper und Verstellglied.
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Es kann auch dem Steuerkörper eine Lenkeranordnung zugeordnet sein,
die an einer Stelle an einem Festpunkt und an einer anderen Stelle an einer Lenkerführung
am Steuerkörper gelagert ist. Eine dritte Stelle der Lenkeranordnung kann mit dem
Verstellglied wirkungsverbunden und es kann die Lenkeranordnung so ausgebildet sein,
daß sie bei einer Bewegung des Steuerkörpers dem Verstellglied eine Bewegung in
seiner Verstellrichtung erteilt.
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- Dies kann so realisiert werden, daß die Lenkeranordnung als Winkelhebel
ausgebildet ist, der im Scheitel an dem Festpunkt gelagert ist und mit einem Schenkel
an der Lenkerführung und mit dem anderen Schenkel an dem Verstellglied angreift,
oder auch in der Weise, daß die Lenkeranordnung als aus Lenkern bestehender Kniehebel
ausgebildet ist, der mit dem Kniegelenkpunkt an der Lenkerführung gelagert ist und
mit dem freien Ende des
einen Lenkers an dem Fest punkt, mit dem
freien Ende des anderen Lenkers an dem Verstellglied angreift.
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Weiterhin kann an dem Steuerkörper auch eine Verzahnung vorgesehen
sein, in die ein fest gelagertes Ritzel eingreift, welches mit einer Vorrichtung
zur Umwandlung einer Drhbewegung in eine Bewegung des Verstellgliedes in seiner
Verstellrichtung wirkungsverbunden ist.
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Diese Vorrichtung kann einen mit dem Ritzel drehverbundenen Exzenter
und das Verstellglied ein an dem Exzenter anliegendes Nachfahrelement umfassen.
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Es kann aber auch das Ritzel mit einer in axialer Richtung fest gelagerten
Spindelmutter drehverbunden sein, die auf eine mit dem Verstellglied verbundene
Gewindespindel wirkt.
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Schließlich kann das Verstellglied auch unmittelbar mit dem Steuerkörper
verbunden sein, z. B. direkt an dem Steuerkörper angelenkt sein, wenn es sich z.
B. um eine Verstellstange handelt.
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Bei einer wichtigen Ausführungsform der Erfindung ist eine entlang
der FUhrungsschienenanordnung hin- und herbewegliche Transportschiene und an Jedem
Schlitten eine Arretiervorrichtung vorhanden, mittels deren beim Erreichen einer
vorgewählten Position der Schlitten von der Transport schiene entkoppelbar und gleichzeitig
an der Führungsschienenanordnung festlegbar ist und umgekehrt.
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Es sind also alle Schlitten mittels nur einer Transportschiene in
die gewünschten Positionen bringbar.
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Die Anordnung mit den auf der Führungsschienenanordnung mittels einer
Transportschiene bewegbaren Schlitten ist für sich genommen aus den deutschen Auslegeschriften
24 o8 513 und 24 41 o80 bekannt.
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Die Arretiervorrichtung kann zur Kopplung des Schlittens mit der
Transportschiene einen in eine Ausnehmung der Transportschiene einrastbaren Bolzen
umfassen, und es kann an dem Schlitten ein auf die Annäherung einer auf der Transportschiene
angebrachten Marke ansprechender Sensor vorgesehen sein, der bei Erreichung der
Marke den Bolzen in die Ausnehmung der Transportschiene einrasten läßt.
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Mit dieser Maßnahme ist erreicht, daß einerseits die Arretlervorrichtung
eine unverrückbare Verriegelung der Transportschiene an dem Schlitten bewirkt und
andererseits diese VerriegGung auch stets einrasten kann. Wenn also ein Schlitten,
wie die Meßwerte ergeben, versetzt werden muß und von der Transportschiene bei ihrem
Vor- oder Rückhub mitgenommen werden soll, so springt der Bolzen gerade in dem Augenblick
in die dafür vorgesehene Ausnehmung in der Transportschiene vor, wenn diese an dem
Bolzen vorbeikommt. Der Schlitten wird dann um den erforderlichen Betrag mitgezogen,
bis der Bolzen die Transportschiene wieder freigibt und der Schlitten an der Führung
festgelegt wird.
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In der entsprechenden Ausführungsform für als Drehkörper ausgebildete
Steuerkörper kann die Arretiervorrichtung zur Kopplung des Drehkörpers mit der Wellenanordnung
einen in eine Ausnehmung der Welle einrastbaren Bolzen umfassen und kann an dem
ein auf die Annäherung einer an der Wellenanordnung angebrachten
Marke ansprechender Sensor vorgesehen sein, der bei Erreichung der Marke den Bolzen
in die Ausnehmung der Wellenanordnung einrasten läßt.
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Es ist ein wesentliches Merkmal dieser Ausgestaltungen der Erfindung,
daß die Messung der Stellung der Steuerkörper nicht an diesen einzeln, sondern über
ein jeweils allen Steuerkörpern gemeinsames Element, nämlich die Transportschiene
bei den Schlitten bzw. die Wellenanordnung bei den Drehkörpern,erfolgt, deren Verlaverung
von einem Bezugspunkt aus gemessen und z. B. durch Abzählen digitaler Impulse wiedergegeben
werden kann. Die "Erfassungseinrichtung" umfaßt also die Mittel zum Erkennen der
einzelnen Steuerkörper und die Mittel zum Speichern beispielsweise der einzelnen
Digitalwerte, bei denen die Steuerkörper losgelassen und arretiert worden sind,
d. h. die die augenblickliche Stellung der Steuerkörper wiedergeben.
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Um eine exakte Festlegung des Schlittens an der Transportschiene
zu ermöglichen, können der Bolzen und die Ausnehmung kegelig ausgeführt sein, so
daß sich beim Einrasten eine Zentrierwirkung ergibt und der Fall nicht eintreten
kann, daß der Bolzen auf dem Rand der Ausnehmung sitzen bleibt.
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In der bevorzugten Ausführung ist Jedem Drehkörper eine mit dem zugehörigen
Träger verbundene Bremse zugeordnet, mittels deren der Drehkörper in Jeder Drehstellung
festsetzbar ist.
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Diese Bremse tritt im Wechsel mit dem Bolzen in Aktion und hält den
Drehkörper solange in seiner Drehstellung fest, wie der Bolzen nicht zur Mitnahme
des Drehkörpers in die Wellenanordnung eingerastet ist.
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Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung für die mit Schlitten arbeitende
Ausführungsform besteht darin, daß die Signale mittels des Signalumsetzers so trennbar
sind, daß bei einer Bewegung der Transportschiene in einer Richtung alle Schlitten
mit der Transportschiene verbindbar sind, die aufgrund der zu dem betreffenden Zeitpunkt
vorliegenden Meßwerte in dieser Richtung zu verschieben sind, während bei der Rückbewegung
der Transportschiene in der entgegengesetzten Richtung alle Schlitten mit der Transportschiene
verbindbar sind, die anhand der zu dem Zeitpunkt vorliegenden Meßwerte in der anderen
Richtung zu verschieben sind.
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Der hierdurch erreichte wesentliche Vorteil besteht darin, daß die
Gesamtheit der Schlitten mit einem einzigen Vor- und Rückhub der Transportschiene
positionierbar ist. Auf diese Weise wird die Zeit, die zur Anpassung der Positionierung
der Schlitten an einen zu einem bestimmten Zeitpunkt vorliegenden Meßwertesatz erforderlich
ist, ganz erheblich vermindert und die Trägheit der gesamten Einrichtung herabgesetzt.
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Das Entsprechende gilt auch für die Verbindung der Drehkörper bei
einer Hin- und Rückdrehung der Wellenanordnung.
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Die Erfindung kann nun in vielen Ausführungsformen verwirklicht werden,
sorern diesen ähnliche Problemstellungen zugrundeliegen, die durch den errindungsgemäßen
Grundgedanken gelöst werden.
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Ein wesentliches Ausführungsbeispiel ist wiederum ein Stoffauflauf
an einer Papiermaschine mit einer quer über der Brustwalze bzw. über dem Sieb angeordneten,
in einer Führung senkrecht zur Brustwalze bzw. zum Sieb bewegbaren, in ihrer Höhenlage
über der Brustwalze bzw. dem Sieb über ihre Länge unterschiedlich an über die Arbeitsbreite
verteilten vertikalen Stellstangen Justierbaren Lippe.
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Hierbei verkörpert sich die Erfindung darin, daß eine Einrichtung
mit den vorstehend behandelten Merkmalen vorgesehen ist und die Verstellglieder
an den Stellstangen angreifen.
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Die Verstellglieder betätigen also die senkrecht zur Führung der
Schlitten angeordneten Stellstangen und verändern auf diese Weise durch Justierung
der Lippe den Zwischenraum zwischen dieser und der Brustwalze bzw. dem Sieb.
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Eine andere für die Verwirklichung der Erfindung in Betracht kommende
Vorrichtung ist ein Befeuchtungsapparat für laufende Papier- und ähnliche Bahnen
mit über die Breite der Bahn verteilten, durch Ventile in ihrer Austrittsmenge beeinflussbaren
Sprühdüsen.
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Hier wird die Erfindung dadurch verwirklicht, daß die Einrichtung
mit den vorgenannten Merkmalen vorgesehen ist und die Verstellglieder an den Ventilen
der Sprühdüsen angreifen.
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Diese werden also Je nach dem Verschiebungsbetrag der Schlitten und
dem sich daraus ergebenden Verstellbetrag unterschiedlich einreguliert, so daß die
Sprühdüsen unterschiedlich arbeiten.
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Eine weitere Vorrichtung ist eine Auftragseinrichtung zum Auftragen
einer Flüssigkeit auf eine laufende Bahn mit einer quer über der Bahn angeordneten,
an einzelnen Stellen in ihrer Hoenlage Justierbaren Uberlaufkante.
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Hierbei wird die Erfindung dadurch verwirklicht, daß die Einrichtung
nach den vorgenannten Merkmalen vorgesehen ist und die Verstellglieder an den einzelnen
Stellen der Überlaufkante angreift.
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Es ist bei einer solchen Vorrichtung bekanntermaßen besonders bei
größeren Arbeitsbreiten überaus schwierig, die Überlaufkante wirklich so zu Justieren,
daß sich ein gleichmäßiger Auftrag der Flüssigkeit ergibt.
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Durch die mit der Erfindung ermöglichte feinfühlige Justierung kann
der Aurtrag vergleichmäßigt oder aber auch in bewußter Weise verungleichmäßigt werden.
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Ein weiteres Beispiel ist eine Folienziehdüse, die an einzelnen Stellen
längs der Düsenöffnung in ihrer Austrittsbreite veränderbar ist.
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Hier kann wiederum die vorgenannte Einrichtung vorgesehen sein und
können die Verstellglieder an den einzelnen Stellen angreifen, um die Düsenöffnung
so einrichten zu können, daß die Folie den gestellten Anforderungen an Dicke und
Gleichmäßigkeit genügt.
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Die Erfindung kann auch in Gestalt eines Kalanders mit mindestens
einer beheizten Walze verwirklicht werden, der über die Länge der Walze verteilte,
gegen die Oberfläche der Walze gerichtete, durch Ventile in ihrer Austrittsmenge
beeinflußbare Kühlluftdüsen zugeordnet sind. Diese Kühlluftdüsen haben die Aufgabe,
die gleichmäßig über ihre Länge beheizte Walze in bestimmten Bereichen wählbar abkühlen
zu können, um auf diese Weise lokal den Durchmesser der Walze leicht verändern und
damit das Dickenprofil einer Bahn, insbesondere einer Papierbahn steuern zu können.
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Bei einem solchen Kalander ist dann wiederum die vorgenannte Einrichtung
vorgesehen und greifen die Verstellglieder an den Ventilen der Kühlluftdüsen an,
so daß diese sämtlich in gewünschter Weise verstellt und somit das Temperaturprofil
längs der beheizten Walze bestimmt werden kann.
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Noch eine Verwirklichungsform der Erfindung ist eine Luftbürste oder
ein Luftmesser, insbesondere für Papierstreichmaschinen, mit einer gegen eine zu
beblasende Bahn gerichteten, quer über diese reichenden Schlitzdüse, deren Lippen
an einzelnen, quer über die Breite der Bahn nebeneinanderliegenden Stellen durch
Verstellorgane zur Einstellung der Düsenweite gegeneinander verlagerbar sind.
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Derartige Luftbürsten oder Luftmesser werden beispielsweise verwendet,
um die auf eine Papierbahn aufgetragene Streichfarbe gleichmäßig zu verteilen.
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Auch hierbei ist errindungsgemäß wieder die vorstehend geschilderte
Einrichtung vorgesehen und greifen die Verstellglieder an den Lippen der Schlitzdüse
an.
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Ein weiteres Beispiel ist schließlich eine Beschichtungsvorrichtung
für laufende Bahnen;mit einer über die Breite der Bahn sich erstreckenden, an der
Bahn unter einem bestimmten Anstellwinkel zum Abstreichen überschüssigen Beschichtungsmittels
angreifenden Streichklinge, die mittels mehrerer über die Länge der Streichklinge
verteilter Verstellorgane an die Bahn andrückbar ist und bei der erfindungsgemäß
die vorstehend geschilderte Einrichtung vorgesehen und die Verstellorgane durch
die Verstellglieder gegeben sind, die an der Streichklinge angreifen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem
Stoffaurlauf in einer Papiermaschine ausführlich und sind weitere Anwendungsfälle
schematisch dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Stoffauflaufs, teilweise im Schnitt;
Fig. 2 zeigt eine entsprechende Ansicht des linken Teils der Fig. 1 in vergrößertem
Maßstab; Fig. 3 zeigt eine Ansicht gemäß Fig. 2 von links, wobei die in Fig. 2 links
vorhandenen Tragteile weggelassen bzw. weggeschnitten sind; Fig. 4 zeigt einen Querschnitt
durch die Führung, die Stange und einen Schlitten; Fig. 5 zeigt eine schematische
Darstellung der Steuerung der Einrichtung; Fig. 6 bis lo zeigen verschiedene Möglichkeiten
der Bewegungskopplung eines Schlittens mit einem Verstellglied; Fig. 11 zeigt eine
Ansicht der Ausführungsform mit auf einer Wellenanordnung drehbaren Drehkörpern
als Steuerkörpern; Fig. 12 bis 14 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Bewegungskopplung
eines Drehkörpers mit einem Verstellglied;
Fig. 15 zeigt eine Vorderansicht
eines Befeuchtungsapparats; Fig. 16 zeigt einen Längsschnitt durch eine Auftragseinrichtung
mit einer Überlaufkante; Fig. 17 zeigt einen Längsschnitt durch eine Folienziehdüse;
Fig. 18 zeigt einen Längsschnitt durch einen Kalander mit einer beheizter Walze
und Luftdüsenkühlung; Fig. 19 zeigt einen Längsschnitt durch eine Luftbürste; Fig.
20 zeigt einen Längsschnitt durch die Streichklingenanordnung an einer Beschichtungsvorrichtung.
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Der Stoffauflauf ist in Fig. 1 als Ganzes mit lo bezeichnet. Er ruht
auf einem Unterbau 1 und umfaßt einen Unterteil 2 sowie einen Oberteil 3, die sich
beide freitragend über die Breite der herzustellenden Papierbahn erstrecken und
aus diesem Grunde als stark versteifte Schweißkonstruktionen ausgeführt sind, um
die nötige FormsteiZigkeit zu erbringen. Zwischen dem Unterteil 2 und dem Oberteil
3 ist ein über aie Breite der herzustellenden Bahn frei durchgehender Kanal 4 gebildet,
der sich gemäß Fig. 1 nach links in eine Kammer 5 fortsetzt und von dort in einen
kanalartigen Endabschnitt 6 übergeht. Am gemäß Fig. 1 rechten Ende des Kanals 4
wird der Papierstorf über Leitungen 5 zugeführt, wird auf seinem Wege durch den
Kanal 4, eine Kammer 5 und den Endabschnitt durch Umströmung der Walzen 7 vergleichmäßigt
und tritt dann unter der in vertikaler Richtung verstellbaren Lippe 8, die oberhalb
des oberen Scheitels der Brustwalze 9 angeordnet ist, auf das Sieb 11 aus, welche
in Pfeilrichtung vorläuft und den Papierstoff mitnimmt.
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Die vertikale Verstellung der Lippe 8 erfolgt über die Stellstangen
12 in einer noch im einzelnen zu schildernden Weise. Die Lippe 8 ist in einem quer
über die Breite der Bahn reichenden Kastenträger 13 gelagert, der sich gegenüber
einem oberhalb angeordneten Kastenträger 14 und einem gemäß Fig. 1 links angeordneten
Kastenträger 15 frei bewegen kann und durch die Bewegung zulassende Dichtungen 16
bzw. 17 und 18 gegenüber diesen abgedichtet ist.
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Diese Ausbildung ist notwendig,.weil durch Luft zuführungen 19 im
Bereich der Kammer 5, in dem abgedichteten Raum oberhalb der Kammer 5 ein Uberdruck
erzeugt wird, der auf den Papierstoff wirkt und seine Ausströmgeschwindigkeit unter
der Lippe 8 beeinflußt. Dieser Druck lastet natürlich auch auf der in Fig. 1 rechten
Seitenwand und auf, der den kanalartigen Endabschnitt 6 begrenzenden Unterwand des
Kastenträgers 13 und würde diesen wegen seiner über die ganze Breite der Bahn reichenden
Länge normalerweise durchbiegen, so daß die einwandfreie Ausbildung des Durchlaufspalts
an der Lippe 8 nicht mehr gesichert wäre. Um dieser Durchbiegung zu begegnen, wird
der Druck über der Kammer 5 durch die Leitung 20 in die Kammer 21 übertragen, so
daß der Kastenträger 13 druckentlastet ist und die entstehenden Verformungen von
dem Kastenträger 15 aufgenomuien werden. Der Kastenträger 13 bleibt also bei Jedem
Druck gerade.
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Die Lippe 8 besteht, wie aus den Fig. 2 und 3 im einzelnen zu erkennen
ist, aus einem über die
Breite der Bahn durchgehenden Metallstreifen,
der an seiner Oberseite Einkerbungen 22 aufweist, die ihm eine größere Nachgiebigkeit
gegen Verbiegungen in der vertikalen Querebene der Bahn geben. Die Verbiegungen
werden durch die Stellstangen 12 aufgebracht, die in gleichmäßigen Abständen über
die ganze Länge der Lippe 8 verteilt sind und diese insgesamt auf und nieder verlagern
tlnd außerdem hochkant in einem bestimmten Maß verbiegen können, um eine An-Passung
der Breite des Spaltes zwischen der Lippe 8 und dem Sieb 11 zu ermöglichen.
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Die Lippe 8 wird gegen die in Querrichtung auf sie wirkenden Kräfte
zwischen Anlageflächen an den zu beiden Seiten der Lippe 8 gegen sie gerichteten
Stege 23, 24 gehalten.
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Die Stellstangen 12 erstrecken sich im wesentlichen über die ganze
Höhe des Kastenträgers 13 und werden am oberen Ende durch Jeder Stellstange 12 zugeordnete
Verstellglieder 30 betätigt.
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Der Kastenträger 13 setzt sich nach oben in einer vertikalen Platte
31 fort, die auf der Vorderseite, d. h. auf der gemäß Fig. 2 linken Seite, zwei
übereinander mit Abstand horizontal angeordnete, senkrecht abstehende Stege 32,
33 aufweist. Jedes Verstellglied 30 umfaßt einen stangenförmigen Schieber 34, der
oberhalb der zugehörigen Stellstange 12 angeordnet ist, mit dieser fluchtet und
über eine Gabelverbindung 35 mit ihr verbunden ist. Der Schieber 34 durchgreift
die oberhalb der Stellstangen 12 vorgesehenen Stege 32, 33 und trägt an seinem oberen
Ende eine Rolle 36, die als Betätigungsnocken für den Schieber 34 wirkt.
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An den Durchtrittsstellen durch die Stege 32, 33 ist der Schieber
34 in Kugelbüchsen 37 sauber geführt.
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Durch die Schraubenfeder 38 wird der Schieber 34 in
der
nach oben weisenden Richtung beaufschlagt.
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Jedem Verstellglied 30 ist ein oberhalb desselben angeordneter Schlitten
40 zugeordnet, der an seiner Unterseite einen Steuerkurvenkörper mit einer Schrägfläche
41 trägt, die auf die Rolle 36 wirkt. Die Schlitten 40 sind an einer Führungsschienenanordnung
quer zur Bahn verschiebbar, die in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Führungsschiene
42 besteht. Die Führungsschiene 42 ist feststehend mit der Platte 31 verbunden.
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Parallel zur Führungsschiene 42 verläuft eine Transportschiene 43,
die in ihrer Längsrichtung gegenüber der Füirungsschiene 42 beweglich ist. Die Schlitten
40 können in einer anhand der Fig. 4 noch zu beschreibenden Weise wahlweise mit
der Transportschiene 43 gekoppelt und von dieser mitgenommen sowie ebenso wahlweise
von dieser entkoppelt und dann mit der Führungsschiene 42 gekoppelt werden. Die
sich so ergebenden Verlagerungen der Schlitten 40 wirken sich über die Schrägfläche
41 in vertikalen Verlagerungen des Verstellgliedes 30 und damit der Lippe 8 aus.
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Gemäß Fig. 4 besitzt die reststehende Führungsschiene 42 an ihrer
Ober- und Unterseite in der Nähe der Vorderkante Führungsnuten 44, in die entsprechende
Gleitstücke 45 eingreifen, die an der Rückseite des Gehäuses 46 des Schlittens 40
angebracht sind. Mittels der Gleitstücke 45 sind die Schlitten 40 an der Führungsschiene
42 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung festgelegt, können aber
leicht in Längsrichtung der Führungsschiene 43 verschoben werden.
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Im Innern der Führungsschiene 42 ist auf der den Schlitten zugewandten
Seite eine nach außen offene Nut 47 vorgesehen, die sich längs der gesamten Führungsschiene
42 erstreckt und die Transportschiene 43 aufnimmt, die in der Nut 47 in Längsrichtung
gesteuert verschiebbar ist, wie anhand der Fig. 5 noch erläutert werden wird.
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Jeder Schlitten 40 trägt eine als Ganzes mit 50 bzeichnete, mit der
Fiüirungsschiene 42 bzw. der Transportschiene 43 zusaruenwirkende Arretiervorrichtung
50. Das Gehäuse 46 des Schlittens 40 besitzt eine senkrecht zur Führungsschiene
42 durchgehende Bohrung 51, die an der Außenseite durch eine Deckplatte 52 abgedeckt
ist. In der Bohrung 51 sitzt auf der der Führungsschiene 42 zugewandten Seite ein
Ringkolben 53, der auf seiner der Führungsschiene 42 zugewandten Stirnfläche einen
Reibbelag 54 trägt, der bei einer entsprechenden Stellung des Kolbens 53 an der
ebenen Vorderseite 55 der Führungsschiene 42 zur Wirkung kommt.
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Auf der der Führungsschiene 42 abgewandten Seite sitzt in der Bohrung
51 ein Kolben 56, der mit einem Ansatz 57 in die Bohrung 58 des Ringkolbens 53 eingreift.
Der Kolben 56 besitzt eine zur Außenseite hin offene Ausnehmungl1in der eine starke
Schraubenreder 59 sitzt, die sich einerseits gegen die Deckplatte 52, andererseits
gegen den Boden 60 der Ausnehmung 61 abstützt und auf diese Weise den Kolben 56
ständig in der gemäß Fig. 4 nach rechts gerichteten Richtung beaufschlagt. Auf der
der Führungsschiene 42 zugewandten Seite ist in einer axialen Bohrung 62 des Ansatzes
57 des Kolbens 56 ein Zapfen 63 angeordnet,
der von einem axialen
Bolzen 64 gehalten ist, der in den Zapfen 63 eingeschraubt ist und mit seinem Kopf
innerhalb der Schraubenfeder 59 angeordnet dieser zur Führung dient.
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Der Zapfen 63 besitzt an seinem über das Ende des Kolbens 56 gegen
die Führungsschiene 42 hin vorspringenden Ende einen Kegel 65, der in eine entsprechend
kegelige Ausnehmung 66 in einem Einsatz 67 der Transportschiene 43 eingreifen kann.
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Die kegeligen Ausnehmungen 66 sind in der Transportschiene 43 in dem
Normalabstand der Schlitten 40 entsprechenden Abständen vorgesehen.
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Zwischen den einander zugewandten Stirnflächen 68 und 69 der Kolben
53 bzw. 56 ist eine Kammer 70 gebildet, in die eine Druckluft zuleitung 71 mündet,
die auch noch Verbindung zur Kammer 70 hat, wenn der Kolben 56 anders als in Fig.
4 sich in der nach rechts verschobenen Stellung befindet, in der der Bolzen 63 in
die Transportschiene 43 eingerastet ist.
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Liegt auf der Druckluft zuleitung 71 kein Druck, so ist der Kolben
56 durch die Kraft der Feder 59 nach rechts verschoben und rastet in die kegelige
Ausnehmung 66 ein. Durch geeignete, noch zu beschreibende Steuerungsmaßnahmen ist
dafür Sorge getragen, daß der Druck auf der Zuleitung 71 nur wegbleibt, wenn sich
gerade eine Ausnehmung 66 an der richtigen Stelle gegenüber dem Bolzen 63 befindet.
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Der Schlitten 40 ist dann mit der Transportschiene 43 gekoppelt und
wird bei einem Verschieben derselben in Längsrichtung von dieser mitgenommen. Der
Kolben 53 ist dabei frei, und der Reibbelag 54 schleift an der Vorderseite 55 der
Führungsschiene 42 ohne nennenswerte Reibung vorbei.
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Wenn nun aber auf die Zuleitung 71 Druck gegeben wird, so werdengleichzeitig
der Kolben 53 gegen die iiühiungsschiene 43 gedrückt und der Kolben 56 unter Zusammendrückung
der Feder 59 gemäß Fig. 4 nach links verschoben, wodurch die Kopplung mit der Transportschiene
43 aufgehoben wird. In dem Moment also, in dem der Schlitten 40 von der Transportschiene
43 freikommt, wird er gleichzeitig durch die über den Reibbelag 54 von dem Kolben
53 auf die Vorderseite der Führungsschiene 42 ausgeübte Kraft an der Führungsschiene
42 festgelegt. Der Schlitten 40 kann also nur von der Transportschiene 43 mitgenommen
werden oder an der Führungsschiene 42 festsitzen.
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In Fig. 5 ist das Wesen der erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch
dargestelit, wobei alle zum Verständnis nicht notwendigen Teile weggelassen sind.
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Die Papierbahn 100 wird an einer der Fig. 1 nachgeschalteten Stelle,
an der sie sich also schon gebildet hat, von einem Satz von quer über die Breite
der Bahn in gleichen Abständen angeordneten Meßsonden 80 abgetastet, die in ihrer
Zahl der Zahl der Schlitten 40 entsprechen und an Stellen vorgesehen sind, die der
Normallage der Schlitten 40 entsprechen. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind
nur vier Meßsonden 80 angedeutet, es versteht sich Jedoch, daß es in Wirklichkeit
im allgemeinen mehr sein werden. Statt mehrerer fest nebeneinander angeordneter
Meßsonden können auch eine oder mehrere traversierende Meßsonden eingesetzt werden,
die an den gewünschten Stellen Signale abgeben.
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Die Meßsonden 80 geben elektrische Signale ab, die beispielsweise
das Flächengewicht der Papierbahn 100 an der Stelle der betreffenden Meßsonde wiedergeben.
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Die Gesamtheit der erzeugten Signale wird in einen digitalen Rechner
90 eingegeben, an den über eine Leitung 91 ein Darstellungs- und Bedienungsgerät
92 angeschlossen ist. In dem Darstellungs- und Bedienungsgerät 92 ist
auf
einem Bildschirm 93 eine Kurve 94 wiedergegeben, deren Verlauf dem Verlauf der von
den Meßsonden 80 ermittelten Werten über die Breite der Bahn entspricht.
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Es kann beispielsweise Jeder vertikale Strich unter der Kurve 94 dem
Meßwert einer der Meßsonden 80 entsprechen.
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Mittels des Darstellungs- und Bedienungsgerätes 92 kann nun eine
Sollkurve vorgegeben werden, die durch die horizontale, strichpunktierte Linie 95
wiedergegeben ist. Diese Sollkurve stellt beispielsweise den angestrebten gleichmäßigen
Verlauf der Flächendichte über die Breite der Bahn dar.
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Diese Sollkurve 95, d. h. die ihr an den Stellen der einzelnen Meßsonden
entsprechenden Sollwerte werden nun ebenfalls in den Rechner 90 eingegeben, der
die Abweichungen der von den Meßsonden 80 ermittelten Istwerte von den Sollwerten
feststellt und aus diesen Abweichungen geeignete Steuersignale formt, die über die
Leitung 96 an die Antriebs- und Betätigungsorgane der Schlitten 40 weitergeleitet
werden.
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Um ein Reagieren der Steuerung auf zufällige Schwankungen auszuschalten,
werden an der vorbeilaufenden Papierbahn in zeitlichen Abständen an den Meßsonden
80 mehrere Sätze von Meßwerten gewonnen und gemittelt. Erst der Mittelwert ist für
die Steuerung maßgebend.
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In Fig. 5 ist nur ein Schlitten 40 auf der Führungsschiene 42 dargestellt.
Es versteht sich aber, daß stets mehrere Schlitten 40 nebeneinander auf der Führungsschiene
42 vorhanden sind, wie es den Meßsonden 80 entspricht.
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Der maximale Hub jedes Schlittens 40 ist durch die Ausdehnung der
Schrägflächen in der Bewegungsrichtung der Schlitten 40 bestimmt.
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In dem Ausführungsbeispiel führt jeder Schlitten 40 nur einen maximalen
Hub aus, der etwa seiner Breite entspricht. Sonst würde die Rolle 36 von der Schrägfläche
41 heruntergeraten (siehe Fig. 3).
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An der Lage der Meßsonden 80 entsprechenden Stellen sind auf der
Transportschiene 43 die Einsätze 67 mit den kegeligen Ausnehmungen zur Arretierung
der Schlitten 40 an der Transportschiene 43 vorgesehen. Der einzelne Schlitten 40
ist schmäler als der Abstand der Einsätze 67, damit noch ein seitlicher Bewegungsspielraum
verbleibt.
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Der einzelne Schlitten 40 bewegt sich nur in dem Bereich zwischen
den benachbarten Einsätzen 67. Auf diese Weise ist sein Hub und damit auch der Hub
der Verstellglieder 3o begrenzt, so daß eine Sicherung gegen eine Zerstörung der
Lippe 8 gegeben. Die Begrenzung der Bewegung bringt es mit sich, daß die Energiezuleitungen
als lose hängende bewegliche Leitungen ausgeführt sein können. So ist in Fig. 5
ein Druckluftschlauch 81 zur Verbindung der ständig Druckluft führenden Leitung
82 mit dem Ventilaufsatz 83 auf dem Schlitten 40 vorgesehen. Der Ventilaufsatz 83
enthält ein elektromagnetisch betätigtes Ventil, welches die Verbindung zwischen
dem Druckluftschlauch 81 und der Druckluft zuleitung 71 im Gehäuse 46 des Schlittens
herstellt oder unterbricht. Die Zuleitung der elektrischen Energie für den Ventilaufsatz
83 erfolgt
über die bewegliche Leitung 84. Außerdem ist noch eine
bewegliche Leitung 86 vorgesehen, die zu einem an der Seite des Schlittens 40 angebrachten
Sensor 85 führt, der als irduktiver Annäherungsschalter ausgebildet ist und auf
an bestimmten Stellen in der Transportschiene 43 angebrachte Bohrungen 87 anspricht.
Der Abstand der Bohrungen 87 von den zugehörigen Einsätzen 67 ist so, daß beim Ansprechen
des Sensors 85 der Bolzen 63 (siehe Fig. 4) sich genau gegenüber dem Einsatz 67
befindet.
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Den Leitungen 81, 84 und 86 entsprechende Leitungen sind an jedem
einzelnen Schlitten 40 vorgesehen, und es ist jeder einzelne Schlitten 40 über den
Leitungen 84 und 86 entsprechende Leitungen separat mit dem Rechner 9o verbunden.
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Der Antrieb der Transportschiene 43 und damit der Schlitten 40 erfolgt
über den Elektromotor 88, der über eine Schnecke 89 auf ein Schneckenrad 97 arbeitet,
welches über eine Spindelmutter 98 auf die mit der Transportschiene 43 verbundene
Gewindespindel 99 arbeitet. Der durch den Motor 88 bewirkte Hub der Transportschiene
43 wird durch die beiden Endschalter 1o1, 102 begrenzt. Dieser Hub entspricht dem
maximalen Hub, den ein Schlitten 40 zurückzulegen hat. Es versteht sich, daß der
Antrieb des Schlittens 40 auch
über ein hydraulisches Stellglied
oder auf andere Weise erfolgen könnte.
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Die Position der Transport schiene 43 wird über einen mit der Spindelmutter
98 zusammenwirkenden Drehimpulsgeber 1o3 gemessen, der pro Umdrehung eine der gewUnschten
Genauigkeit entsprechende Zahl von Impulsen abgibt. Statt dessen könnte aber auch
ein Linearmeßgeber oder eine andere Meßgeberart Verwendung finden.
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Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, daß sich die
Transportschiene in einer Endpositbn befinde. Die an der laufenden Bahn loo von
den Meßsonden 80 ermittelten Flächengewichtswerte seien in dem betreffenden Augenblick
durch die Kurve 94 wiedergegeben, der durch das Darstellungs- und Bedienungsgerät
92 vorgegebenen Sollverlauf entspreche der Linie 95. Im Bereich des Bezugsstrichs
der Zahl 95 liegen die Istwerte unter dem Sollwert, im Bereich des Bezugsstrichs
der Zahl 94 darüber. Im ersteren Bereich ist also die Bahn zu dünn, im letzteren
Bereich zu dick. In dem Bereich des Bezugsstrichs der Zahl 95 müßte also die Lippe
8 (siehe Fig. 2) etwas angehoben werden, während sie im Bereich des Bezugsstrichs
der Zahl 94 abgesenkt werden mußte.
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Bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung und Neigung der Schrägfläche
41 bedeutet eine
Verschiebung nach rechts eine Anhebung der Lippe
8. Diejenigen Schlitten, deren zugeordnete Meßsonden also Werte unterhalb der Sollinie
95 ergeben, müssen somit nach rechts, die Schlitten, deren zugeordnete Meßwerte
oberhalb der Sollinie 95 liegen, nach links verschoben werden.
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Es wird nun zu einem bestimmten Zeitpunkt von Hand oder automatisch
ein Verschiebezyklus eingeleitet. Der Motor 88 beginnt zu laufen und bewegt die
Transportschiene 43 aus ihrer einen, beispielsweise durch die Lage des Endschalters
1o2 gegebenen Endstellung heraus. Die Verschiebung wird durch Abzählen der im Impulsgenerator
1o3 erzeugten Impulse gemessen. Gemeinsamer Nullpunkt für die Verschiebungen aller
Schlitten 40 ist die Endstellung, aus der heraus gestartet wird.
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Dies reduziert die möglichen Positionsfehler gegenüber einer Ausführung,
bei der beispielsweise die Abstände von Schlitten 40 zu Schlitten 40 gemessen und
entsprechend jeweils. ein neuer Nullpunkt zugrundegelegt würde.
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Die Transportschiene wird bis-zum Erreichen des anderen Endschalters
lol bewegt, worauf die Drehrichtung des Motors 88 umgekehrt wird und die Transport
schiene in die usprüngliche Endstellung zurückgekehrt.
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Der Rechner 90 stellt nun die Steuersignale für die Mitnahme der
Schlitten 40 bereit. Beim Hinhub in der Richtung gemäß Fig. 5 von rechts nach links
werden nur die Sensoren 85 derjenigen Schlitten 40 aktiviert, für die der Istwert
der zugehörigen Meßsonde 80 gemäß der Kurve 94 über dem Sollwert 95 liegt. Nur bei
diesen Schlitten 40 erfolgt also, wenn die Ausnehmung 87 der Transport schiene 43
an dem zugehörigen Schlitten 40 vorbeikommt,ein Impuls, der zu einem Signal auf
der Leitung 84 fiihrt, welches das Magnetventil in dem Ventilaufsatz 83 örfnet und
d;e Druckluft aus der Kammer pro (Fig. 4) austreten läßt, um den betreffenden Schlitten
40 unter Eingriff des Bclzens 63 in den Einsatz 67 der Transportschiene 43 mit dieser
zu verriegeln.
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Wenn nun ein bestimmter Schlitten 40 um einen bestimmten Betrag von
der Transportschiene 43 mitgenommen worden ist, der vom Rechner 90 als zur Anpassung
des zugehörigen Istwertes an die Sollinie 95 geeignet errechnet worden ist, so gibt
der Rechner 90 ein Signal ab, welches über die Leitung 84 das in dem Ventilaufsatz
83 enthaltene Magnetventil schließt, wodurch der betreffende Schlitten augenblicklich
von der Transportschiene 43 entkoppelt und an der Fuhrtmgsschiene 42 restgelegt
wird.
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Ähnlich geht es bei allen Schlitten, die entsprechend der Kurve 94
gemäß Fig. 5 nach links mitgenommen werden müssen.
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Beim Rückhub der Transportschiene 43 nun werden nur die Sensoren
85 derjenige Schlitten 40 aktiviert, die gegenüber ihrer ursprünglichen Stellung,
die
sie Ja während des Hinhubs der Transport schiene 43 beibehalten
haben, nach rechts verschoben werden müssen. Auch hier erfolgt beim Vorbeilaufen
der zugehörigen Ausnehmung 87 an dem Jeweiligen Sensor 85 die Kopplung des betreffenden
Schlittens 40 mit der Transport schiene 43 und nach Mitnahme um den gemäß den Kurven
94, 95 vorgegebenen Betrag die Entkopplung und erneute Festlegung an der Führungsschiene
42.
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Die Abmessung der Verschiebungsbeträge erfolgt durch das Abzählen
der von dem Impulsgeber gelieferten Impulse. In dem Moment, in dem bei einem bestimmten
Schlitten 40, der Ja separat mit dem Rechner 90 ververbunden ist und daher von diesem
unterschieden werden kann, der zugehörige Sensor 85 das Signal zum Ankoppeln an
die Transportschiene 43 gibt, startet der Rechner 90 mit dem Abzählen des für die
Positionskorrektur dieses Schlittens 40 ermittelten Impuisbetrages. Wenn dieser
erreicht ist, erfolgt das Signal auf der Leitung 84, welches wieder Druck auf die
Kammer 70 gibt, den Schlitten 40 von der Transport schiene 43 entkoppelt und ihn
an der Führungsschiene 42 festsetzt.
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Der wesentliche Vorteil hierbei ist, daß bei einem einzigen Hin-
und Rückhub der Transportschiene 43 die Gesamtheit der vorhandenen Schlitten 40
in die richtige Lage gebracht werden kann. Dies verringert die Trägheit der Anpassung
der Lage der Lippe 8 an einen hinsichtlich der Flächendichte veränderten Ausfall
der Papierbahn ganz wesentlich. Die zeitliche Aufeinanderfolge der Verschiebezyklen
hängt vom Einzelfall ab, z. B. von der Arbeitsgeschwindigkeit der Papiermaschine
oder von der Xnderungsgeschwindigkeit des Flächengewichts.
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Die mit der geschilderten Einrichtung erreichbare Genauigkeit der
Einstellung der Lippe 8 ist erheblich.
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Es hat sich gezeigt, daß sich die Schlitten 40 an der Führungsschiene
42 mit einem Fehler von etwa 0,2 Millimeter positionieren lassen. Dies bedeutet
bei einer horizontalen Länge der Schrägfläche 41 von 100 Millimetern einen Fehler
von 0,2 %. Bei einer Steigung der Schrägfläche von 1:10, d.h. 10 Millimeter vertiKle
vcrlagerun9ds 100 Millimeter Vorschub, ergibt sich daraus ein Stellungsfehler des
Verstellgliedes 30 bzw. der Lippe 8 von 0,02 Millimeter, ein Wert, der sich durch
Wahl einer geringeren Steigung der Schrägfläche 41 noch entsprechend senken läßt,
für die meisten Fälle und insbesondere für den als Ausfuhrungsbeispiel dienenden
Stoffauflauf völlig ausreichend ist.
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Es versteht sich, daß die Darstellung der Steuerung vereinfacht ist.
In Wirklichkeit sind für den Signalumsetzer 90 insbesondere für die Berücksichtigung
des Zeiteinflusses recht komplizierte mathematische Modelle und Programme notwendig,
In Fig. 6 ist ein anderes AustUhrungsbeispiel schematisch angedeutet, bei dem die
Bewegungskopplung des Schlittens und des Verstellgliedes statt über die Steuerfläche
41 und das Nachfahrelement 36 der Fig. 1 bis 5 über eine Lenkeranordnung 160 vorgenommen
ist, welche einen aus zwei Lenkern 161 und 162, die Sh1d in einem Winkel miteinander
starr verbundenestehenden Winkelhebel 163 umfaßt. Der Winkelhebel 163 ist bei 164
fest gelagert. Das freie Ende des Lenkers 161 wird von einer als Zapfen 165 ausgebildeten
Lenkerführung am Schlitten 40 in der Verschiebungsrichtung der Transportschiene
43 an der Führungsschiene 42 mitgenommen, wodurch der Lenker 162 eine gemäß Fig.
6
auf-und abgehende Bewegung ausführt, die er über den in eine
Öse 166 am freien Ende eingreifenden Zapfen 167 dem Verstellglied 30 mitteilt.
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Gemäß Fig.7 wird die Bewegungskopplung durch eine Lenkeranordnung
170 vermittelt die einen Kniehebel 173 umfaßt, der aus zwei um einen Koppelpunkt
174 gegeneinander schwenkbaren Lenkern 171 und l72 besteht. Der Koppelpunkt 174
ist in einer Ciradführung 175 an dem Schlitten 40 gemäß Fig. 7 auf und ab beweglich
gelagert. Das freie Ende des Lenkers 171 ist an einem feststehenden Lagerpunkt 176
gelagert, während das freie Ende des Lenkers 172 bei 177 mit dem oberen Ende des
Verstellgliedes 3o drehbar verbunden ist. Bei einer Bewegung des Schlitters 40 in
seiner Verschiebungsrichtung an der Führungsschiene 42 wird das Verstellglied gemäß
Fig.7 auf und nieder bewegt.
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Gemäß Fig. 8 ist an dem Schlitten 40 eine 6eradverzahnung 180 vorgesehen,
welche über ein Ritzel 181 auf einen Exzenter 182 wirkt, an dem ein Nachtahrelement
183 in Gestalt einer am oberen Ende des Verstellgliedes 30 gelagerten Rolle angreift.
Bei einer Verschiebung des Schlittens 40 erfolgen eine Drehung des Ritzels 181,
ein Hub des Exzenters 182 sowie ein entsprechender Hub des Verstellgliedes 30.
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Eine ähnliche Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt. Die Gradverzahnung
l9o wirkt auf ein Ritzel 191, mit welchemeine Spindelmutter 192 verbunden ist. Das
Ritzel 191 bzw. die Spindelmutter 192 sind in der gemäß Fig. 9 von oben nach unten
verlaufenden Richtung feststehend gelagert. Die Spindel
mutter
192 wirkt auf die Gewindespindel 193, die bei einer Bewegung des Schlittens 40 nach
oben oder unten verlagert wird.
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In den Ausführungsbeispielen der Fig. 6 bis 9 ist das Verstellglied
3o in einem Lagerbock 39 gelagert, der nur eine auf- und niedergehende 3ewegung
des Verstellgliedes zuläßt und insbesondere im Falle der Fig. 9 die Drehung der
Gewindespindel 193 verhindert.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. lo ist das Verstellglied 30
die Betätigungsstange eines Ventils 200. Das Ventil 200 ist als Spindelventil ausgebildet
und an seinem einen Ende bei 201 feststehend gelagert . Das Ende des Verstellgliedes
ist bei 202 mit dem Schlitten 40 schwenkbar verbunden.
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Bei einer Verschiebung des Schlittens 40 taucht das Verstellglied
30 tiefer in das Ventil 200 oder wird aus diesem herausgezogen.
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In Fig. 11 ist eine andere wichtige AusfUhrungsform dargestellt,
bei der als Steuerkörper statt der an einer Gradftihrungsschiene 42 der Fig. 1 bis
lo verschiebbaren Schlitten 40 an feststehenden Trägern 242 drehbare Drehkörper
240 vorgesehen sind=. Die Drehung der Drehkörper 240 erfolgt über eine allen Drehkörpern
gemeinsame Wellenanordnung, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine
durchgehende Welle 243 gegeben ist. Es können aber auch für Jeden Drehkörper 240
oder mehrere von diesen kurze Wellen vorhanden sein, die untereinander drehgekoppelt
sind.
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Der Antrieb der Welle 243 erfolgt über den drehrichtungsumkehrbaren
Getriebemotor 244. Der zurückgelegte Drehwinkel wird durch einen digitalen Impulsgenerator
245 gemessen.
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Jeder Drehkörper 240 umfaßt eine auf der Welle 243 drehbare Scheibe
246,die mit einer Seitenfläche an einer elektromagnetischen Spule 247 anliegt, die
mit dem Träger 242 verbunden und somit festetehend ist und mit der Scheibe 246 eine
elektromagnetische Kupplung bildet. Zur anderen Seite hin wird die Scheibe 246 durch
einen Stellring 248 gehalten.
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Wie aus der eine Seitenansicht nach der Linie XII-XII darstellenden
Fig. 12 zu ersehen ist, ist mit der Scheibe 246 eine Magnetspule 250 zur Betätigung
des Bolzens 249 verbunden.
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Die Magnetspule 250 und der Bolzen 249 bilden eine Arretiervorrichtung
zur Festlegung des Drehkörpers.
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Der Bolzen 249 ist etwa radial zur Welle 243 gerichtet und ist an
seinem zur Welle 243 gerichteten Ende kegelig ausgebildet. Er kann in eine entsprechend
geformte Ausnehmung 252 der Welle 243 eingreifen und auf diese Weise die Scheibe
246 mit der Welle 243 koppeln.
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Mit der Scheibe 246 ist weiterhin ein Sensor 253 verbunden, der auf
eine als Ausnehmung 254 ausgebildete Marke auf der Welle 243 anspricht.
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Als Sensor 253 kommen z.B. induktive Annä'herungsschalter in Betracht.
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Die Ausnehmungen 252 und 254 sind so angeordnung, daß, wenn der Sensor
253 auf die Ausnehmung 254 anspricht, sich der Bolzen 249 genau vor der Ausnehmung
252 befindet und in diese eingreifen kann. Das Eingreifen und Zurückziehen des Bolzens
249 wird durch Betätigung des Elektromagneten 250 bewirkt.
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Statt der Magnetbetätigung des Bolzens 249 sind auch eine pneumatische,
hydraulische oder ähnliche Betätigung möglich.
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In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 und 12 besitzt der Drehkörper
240 bzw. die Scheibe 246 einen exzentrischen Außenumfang 251, an dem ein Nachfahrelement
210 in Gestalt einer mit dem oberen Ende des Verstellgliedes 30 verbundenen Rolle
anliegt. Bei einer Verdrehung des Drebkörpers 240 wird daher das Verstellglied 30
gemäß Fig. 12 nach oben bzw.
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unten verlagert.
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Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung entspricht derjenigen der Fig.
1 bis lo mit dem Unterschied, daß an die Stelle der Hin-und Herverschiebung der
Schlitten 40 die Hin- und Herdrehung der Drehkörper 240 getreten ist. Die Bereitstellung
der Signale erfolgt in der gleichen Weise wie in Fig. 5 für die Schlitten 40 dargestellt.
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Der Getriebemotor 244 dreht sich zunächst in einer Richtung. Bei allen
Drehkörpern 240, die, wie der Rechner 9o ermittelt hat, in diese Richtung mitgenommen
werden müssen, erfolgt Jedesmal, wenn die betreffende Ausnehmung 254 an dem Sensor
253 vorbeikommt eine Betätigung des Elektromagnets 250 mit entsprechendem Vorschub
des Bolzens 249. Der Drehkörper 240 wird auf diese Weise mit der Welle 243 verriegelt
und bei der Drehung mitgenommen.
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Gleichzeitig mit der Betätigung des Elektromagneten 250 wird immer
die Spule 247 außer Betrieb gesetzt, damit der Drehkörper 240 von dem Träger 242
freikommt.
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Wenn der Drehkörper 240 den vom Rechner 9o bestimmten Winkelbetrag
zurückgelegt hat, was durch den Impulsgenerator 245 gemessen wird, wird der Bolzen
249 zurückgezogen und gleichzeitig wieder die Spule 247
betätigt,
so daß die Scheibe 246 angezogen und Art nach einer Elektromagnetkupplung in ihrer
Stellung festgehalten wird. Damit hat dann auch das zugehörige Verstellglied 30
die neue Sollstellung erreicht.
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Wenn die Welle einen vorbestimmten Winkel, z.B. 9o°, zurückgelegt
hat, wird durch einen Endschalter die Drehrichtung des Getriebemotors 244 umgekehrt
und sodann die Gruppe der in die andere Richtung zu verdrehenden Drehkörper 240
verdreht.
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Auch in dieser Richtung wird die Drehbewegung durch einen Endschalter
begrenzt. Da die Drehbewegung nur in einem gewissen Winkelbereich. beispielsweise
1800, erfolgt, können die Anschlüssen für den Elektromagneten 250 und den Sensor
253 durch bewegliche Leitungen bewerkstelligt werden.
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Statt der Exzenterfläche 251 kann der Drehkörper 260 auch eine Segmentverzahnung
261 tragen, wie es in Fig. 13 dargestellt ist. Die Segmentverzahnung 261 wirkt auf
ein Ritzel 262, welches feststehend gelagert ist und auf irgendeine nicht dargestellte
Weise mit dem zugehörigen Verstellglied zu dessen Verlagerung zusammenwirkt.
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Gemäß Fig. 14 umfaßt der Drehkörper 240 einen Hebel 270, der direkt
auf das Ende des Verstellgliedes 30 wirkt.
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Die Arbeitsweise bei den Ausführungsformen nach den Fig. 13 und 14
ist die gleiche wie bei derJenigen nach den Fig. 11 und 12.
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In den Fig. 1 bis 5 ist als Ausftthrungsbeispiel ein Stoffauflauf
an einer Papiermaschine gewellt. Es sind Jedoch auch vielfältige andere
Anwendungen
möglich. In den Fig. 15 bis 19 sind solche Anwendungsbeispiele schematisch dargestellt.
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Als Beispiel dient wieder die Ausführung mit den auf einer geraden
Führungsschiene 42 verschiebbaren Schlitten 40 und Schrägfläche 41. Es versteht
sich aber, daß stattdessen in gleicher Weise auch die Bewegungskopplungen nach den
Fig. 6 bis lo und die Ausführung mit einem Drebkörper als Steuerkörper nach den
Fig. 11 bis 14 in Betracht kommen.
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In Fig. 15 ist als weiteres Anwendungsbeispiel ein als Ganzes mit
llo bezeichneter Befeuchtungsapparat dargestellt, mit dessen Hilfe die Papierbahn
loo, die sich senkrecht zur Zeichenebene bewegt, auf eine gewünschte Feuchtigkeit
gebracht werden kann.
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Zur Aufbringung der Feuchtigkeit sind über die Breite der Bahn nebeneinander
angeordnete Düsen vorgesehen, die aus einer gemeinsamen Flüs0-'igkeits zuleitung
111 gespeist und über separate Ventile 112 gesteuert werden. Die Ventile 112 werden
durch die Verstellglieder 30 betätigt, die von den Schlitten 40 verlagert werden,
die an der Führung 42 mittels der Transportschiene 43 quer zur Bahn loo verlagerbar
sind.
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In Fig. 16 ist eine als Ganzes mit 120 bezeichnete Auftragseinrichtung
dargestellt, mittels deren eine Flüssigkeit 122 auf eine Bahn loo aufgetragen werden
kann. Die Auftragseinrichtung 120 umfaßt einen Flüssigkeitstrog 121, in den eine
Flilssigkeitszuführung 126
mündet. Die Flüssigkeit nimmt eine bestimmte
Füllstandshöhe 127 ein und strömt über eine sich horizontal quer über die Bahn 100
erstreckende Überlaufkante 123 ab, um in einem fallenden Schleier 125 auf die Bahn
100 zu gelangen.
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Die Gleichmäßigkeit des Flüssigkeitsauftrags hängt davon ab, wie
genau die Uberlaufkante 123 horizontal Justiert ist. Die Justierung erfolgt über
Verstellglieder 30, die an vielen über die Breite der Bahn nebeneinandergelegenen
Stellen 124 an der Überlaufkante 123 angreifen und bei einer Verlagerung die Überlaufkante
123 ein wenig höher oder tiefer einjustieren. Jedem einzelnen Verstellglied 30 ist
ein Schlitten 40 zugeordnet, der an einer quer zur Bahn angeordneten Führungsschiene
42 quer zur Bahn beweglich ist und mittels der Transportschiene 4-) verlagert wird,
um die erforderliche, gemäß Fig. 16 vertikale Verlagerung der Verstellglieder 30
zu bewirken.
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In Fig.17 ist eine als Ganzes mit 130 bezeichnete Folienziehdüse
dargestellt, welche zwei Lippen 131, 132 aufweist, die gegeneinander verlagerbar
sind, so daß die im Sinne des Pfeiles 135 zwischen den Lippen hindurchgepreßte Kunststoffmasse
zu einer Folie veränderlicher Dicke geformt wird. Die Lippen 131, 132 bilden eine
Schlitzdüse und sind etwas nachgiebig.
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Sie werden an mehreren über die Breite der Schlitzdilse
nebeneinandergelegenen
Stellen 133, 134 von Verstellgliedern 30 beaufschlagt, die von Schlitten 40 verlagert
werden, die an Führungen 42 mittels Transportschienen 43 parallel zur Folienebene
bewegt werden können. Die Verlagerung der einzelnen Schlitten wird über das gemessene
Dickenproril der Folie gesteuert.
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In Fig.18 ist ein als Ganzes mit 140 bezeichneter Kalander mit zwei
Walzen 144, 145 dargestellt, von denen mindestens die Walze 144 über ihre Länge
gleichmäßig beheizt ist. Längs der Walze ist eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten
Luftdüsen 143 vorgesehen, die über eine Leitung 141 versorgt werden und deren Luftaustrittsmenge
über Ventile 142 steuerbar ist. Die Betätigungen der Ventile 142 erfolgt über Jedem
Ventil 142 zugeordnete Verstellglieder 30, die in der bereits mehrfach geschilderten
Weise von Schlitten 40 verlagert werden, die an einer parallel zur Walzenachse sich
erstreckenden Führungsschiene 42 mittels einer Transportschiene 43 beweglich sind.
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Um das Dickenproril der Papierbahn 100 steuern zu können, wird die
beheizte Walze 144 in Bereichen, in denen die Papierbahn zu dunn ist, mit kalter
Luft aus den Düsen 143 angeblasen, worauf sich ihr Durchmesser in diesen Bereichen
verringert und der Walzspalt größer und damit die Papierbahn an der gewünschten
Stelle dicker wird.
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In Fig. 19 findet sich eine schematische Darstellung einer sogenannten
Luftbürste 150, die eine Schlitzdüse 155 mit zwei einander gegenüberliegenden Lippen
151, 152 umfaßt. In dem Ausführungsbeispiel
ist die Lippe 151 bei
154 rest gelagert. Die andere Lippe 152 ist an über die Breite der Schlitzdüse nebeneinandergelegenen
Stellen 156 mit Verstellgliedern 30 verbunden, die durch Schlitten 40 verlagerbar
sind, die an einer parallel zum Düsenschlitz verlaufenden Führungsschiene 42 mittels
Transportschienen 43 bewegbar sind. Es läßt sich auf diese Weise die Breite der
Austrittsöffnung der Schlitzdüse über die Breite der Bahn 100 variieren, wodurch
sich die Luftmenge und -geschwindigkeit bedarfsweise den Erfordernissen anpassen
läßt.
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In Fig. 20 ist ein Teil einer Beschichtungsvorrichtung, nämlich eine
Streichklingenanordnung 280 tisch dargestellt. Die Papierbahn loo ist in einer vorangehenden
Station z. B. mittels einer nicht dargestellten Auftragswalze auf der gemäß Fig.
20 unteren Seite mit einer Beschichtung versehen worden. Diese Beschichtung wird
mittels einer Streichklinge 281 über die Breite der Bahn möglichst gleichmäßig abgestrichen,
um zu viel aufgetragenes Beschichtungsmittel zu entfernen und eine möglichst gleichmäßige
dünne Besehichtung der Papierbahn loo zu erzielen. Die Streichklinge 281 greift
an der Papierbahn loo an, die auf der Rückseite durch die Stützwalze 282 abgestützt
ist. An über die Breite der Papierbahn loo verteilten Stellen ist die Streichklinge
281 an Lagerböcken 283 schwenkbar gelagert. Mit der Streichklinge 281 sind Hebel
284 verbunden, an denen die Verstellglieder 30 angreifen und sie um die Lagerpunkte
in den Lagerböcken 283 verschwenken. Die an der Führungsschiene 42 mittels der Transport
schiene 43 senkrecht zur Zeichenebene bewegbaren und Jedem Verstellglied zugeordneten
Schlitten bewirken die Verlagerung des
Verstellgliedes 30 und damit
die Verschwenkung bzw. Andrückung der Streichklinge 281 an die Papierbahn loo.
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Fig. 20 stellt eine rein schematische Darstellung dar. In der Praxis
wird durch eine geeignete Lenkeranordnung eine Verstellbarkeit sowohl des Anstellwinkels
der Streichklinge 281 gegenüber der Papierbahn loo als auch eine Einstellbarkeit
der Andrückkraft gegeben sein.
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L e e r s e i t e