DE4216653A1 - Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papierbahn in einer Pressenpartie einer Papiermaschine - Google Patents
Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papierbahn in einer Pressenpartie einer PapiermaschineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aus einer
Abschlagvorrichtung und mindestens einem Abrißdetektor
bestehende Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papierbahn
in einer Pressenpartie einer Papiermaschine nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Papierherstellung führt die Forderung nach höchster
Produktivität zu immer höheren Produktionsleistungen der
Anlagen und infolgedessen auch zu immer höheren Maschinen
geschwindigkeiten. Die Grenzen liegen dabei oft in der
Trockenpartie bzw. der hier zur Verfügung stehenden Trocken
kapazität und in der Abrißgefahr der Papierbahn. Es ist
ohne weiteres einsichtig, daß Kräfte, die bei niedrigen
Geschwindigkeiten unproblematisch sind, bei schnellaufen
den Papiermaschinen Erscheinungen wie Bahnflattern und
dergleichen verursachen, in deren Folge es dann zu Abrissen
der Papierbahn kommen kann.
Derartige Abrisse bedeuten naturgemäß einen Produktionsaus
fall. Ein besonderes Problem in Verbindung mit derartigen
Abrissen besteht darüberhinaus darin, daß dann, wenn der
Abriß unerkannt bleibt, die Papierbahn völlig unkontrolliert
durch die Trockenpartie läuft. Entweder wird dabei die
Trockenpartie mehr oder weniger völlig verstopft, was ge
gebenenfalls lange Zeiten zum Ausräumen der Papierfetzen
bedingt, oder es kann zu Wickelvorgängen kommen, in deren
Folge dann die Lagerzapfen der entsprechenden Welle brechen
können; es kann auch vorkommen, daß die Trockenfilze
(Trockensiebe) der Trockenpartie zerstört werden.
Die der vorliegende Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
besteht allgemein betrachtet darin, der Pressenpartie
einer Papiermaschine eine sogenannte Abschlagvorrichtung
zuzuordnen, die die durchlaufende Papierbahn dann durch
trennt, wenn in der nachfolgenden Trockenpartie ein Ab
riß der Papierbahn erkannt wird. Der Vollständigkeit
halber soll diesbezüglich angemerkt werden, daß grund
sätzlich von einem ungewollten und insoweit auch un
kontrollierten Papierbahn-Abriß ausgegangen wird.
Das vorstehend genannte Problem wird in Verbindung mit so
genannten zweireihigen Trockenpartien dadurch gelöst, daß
im Bereich des freien Papierzugs zwischen je zwei Trocken
gruppen einer Trockenpartie eine Lichtschranke angeordnet
ist, deren Lichtstrahl auf die Papierbahn gerichtet ist
reißt diese ab, so wird die Lichtschranke aktiviert und die
nachgeschaltete Abschlagvorrichtung wird ausgelöst.
Bei sogenannten einreihigen Trockenpartien gibt es keinen
vergleichbaren freien Papierzug zwischen den Trockengruppen,
so daß der Lösungsansatz, das Vorhandensein der Papier
bahn nach Art einer Hell-/Dunkel-Steuerung zu überwachen,
entfallen muß. Die bekannte Hell-/Dunkel-Steuerung wurde
in Verbindung mit einreihigen Trockenpartien dahingehend
erprobt, daß am Trockenfilz mit schwarzer Farbe eine Art
Kontraststreifen aufgebracht wurde, der immer dann sicht
bar und somit zu detektieren war, wenn die Papierbahn -
in Laufrichtung betrachtet - vorher gerissen war. Solange
also die Papierbahn den Trockenfilz abdeckte, war der ge
nannte Kontraststreifen ebenfalls verdeckt und der Abriß
detektor zeigte quasi Normalzustand an; sobald die Papier
bahn jedoch riß, konnte der nachfolgende Abrißdetektor
den Kontraststreifen erkennen und die Abschlagvorrichtung
wurde ausgelöst. Die genannte Einfärbung des Kontrast
streifens ist jedoch insoweit problembehaftet, wie mit
der Einfärbung die Struktur und damit die Trockeneigen
schaft des Trockenfilzes im Bereich des Kontraststreifens
beeinflußt wird - und dies hat zur Folge, daß die Papier
bahn nicht völlig homogen über die gesamte Breite (aus-)
trocknet.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
besteht mithin darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen
Art anzugeben, mit der ohne Veränderung der Struktur der
Trockenfilze eine eindeutige Erkennung eines Papier-Abrisses
möglich und demzufolge ein eindeutiges Abrißsignal gene
rierbar sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 angegebene Konfiguration.
Zur Erläuterung dieser Lösung ist folgendes anzumerken: Am
Markt wird eine Vielzahl verschiedener Trockenfilze ange
boten und zwar sind diese Trockenfilze sowohl bezüglich
ihrer Grundfarbe, als auch bezüglich ihrer Struktur sehr
unterschiedlich. Wenn nun diese Trockenfilze im Laufe der
Zeit, d. h. im Laufe ihrer 3 . . . 6monatigen Einsatzbereit
schaft aufgrund von Verschmutzungen und Abnutzungen ihr
optisches Erscheinungsbild verändern und der Kontrast zur
Papierfarbe selbst abnimmt, so kann eine einfache "Anwesenheitskontrolle"
nicht mehr mit Erfolg durchgeführt
werden. Auch kann unter Umständen die Verschmutzung, sprich
Verstaubung der Optik des Abrißdetektors, zu einem nicht
eindeutigen Erkennungs- und damit falschen Abrißsignal
führen. Mit anderen Worten ausgedrückt: Die Abschlagvor
richtung darf nur dann (und nur dann)ausgelöst werden, wenn
ein vermeintlich erkannter Abriß auch als wirklicher Abriß
bestätigt wird - nur in diesem Falle darf die Abschlagvor
richtung betätigt werden; wird das erkannte Abrißsignal
nicht bestätigt, weit es beispielsweise fälschlich gene
riert wurde, so wird der Produktionszyklus auch nicht unter
brochen.
Besondere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Konfi
guration sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Pressen-
und einer nachgeordneten Trockenpartie
einer Papiermaschine mit einer aus einer
Abschlagvorrichtung und mindestens einem
Abrißdetektor bestehenden Vorrichtung
zum Durchtrennen einer Papierbahn;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Ausführungs
beispiels eines Abrißdetektors.
In Fig. 1 ist ein aus einer Pressenpartie 1 und einer
aus mehreren Trockengruppen 20 bestehenden einreihigen
Trockenpartie 2 bestehender Abschnitt einer Papier
maschine dargestellt. Die zu produzierende Papierbahn 3
wird - bezogen auf die Zeichnung von links - der Pressen
partie 1 zugeführt und wird hier nacheinander zwischen
sich jeweils paarweise gegenüberliegenden Preßwalzen 10, 10′
hindurchgeführt. Der Pressenpartie 1 folgt die Trocken
partie 2 nach, die nach dem Prinzip der Kontaktsieb
führung je aus vier Trockenzylindern 21, vier Leit
walzen 22 und einem mäanderförmig zwischen diesen ge
führten Trockenfilz 4 besteht und der weitere Trocken
gruppen 20 folgen. Am Ende der Trockenpartie 2 wird die
Papierbahn 3 (in nicht dargestellter Weise) aufgerollt.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
besteht darin, einen in einer Trockengruppe 20 auf
tretenden bzw. erkannten Abriß der Papierbahn 3 ein
deutig zu identifizieren und über ein konjugiertes Abrißsignal
den weiteren Zulauf der Papierbahn 3 zur Trocken
partie 2 zu unterbinden. Die Papierbahn 3 soll vielmehr
von der Pressenpartie 1 direkt in einen sogenannten
Auflöser 3 geleitet werden, in dem das (soeben produ
zierte) Papier mit Wasser wieder zu Papierstoff aufge
löst wird.
Jeder Trockenpartie 2 ist mindestens ein Abrißdetektor 30
zugeordnet; dabei kann der Trockengruppe 20 oder auch
jeweils zwei Trockengruppen 20 je ein Abrißdetektor 30
zugeordnet werden, die dann über eine gemeinsame Steuer
leitung 30/40 funktional mit einer mechanischen Abschlag
vorrichtung 40, beispielsweise in Form eines Blasrohrs,
gekoppelt sind (vgl. strichpunktierte Funktionsverbindung).
Wird so in einem Abrißdetektor 30 ein realer Papierab
riß erkannt, so gibt er ein Abrißsignal a an die Steuer
leitung 30/40, über die ihrerseits ein Auslösesignal an
der Abschlagvorrichtung 40 generiert wird. Die Abschlag
vorrichtung 40 ist seitlich zur Papierbahn 3 ange
ordnet, gegebenenfalls auch seitlich an beiden Papierbahn
rändern und durchtrennt so die Papierbahn partiell. Auf
grund der an der Papierbahn 3 einwirkenden Zugkräfte
wird sie über die gesamte Breite abgetrennt; der freie
Papierbahnanfang wird sodann in den genannten Auflöser 5
geleitet (vgl. Pfeil X). Im dargestellten Ausführungs
beispiel ist die Abschlagvorrichtung 40 in Papierlauf
richtung betrachtet vor dem vorletzten Preßwalzenpaar 10,
10′ angeordnet.
Funktional und methodisch betrachtet soll nochmals ange
merkt werden, daß die Abschlagvorrichtung 40 dann - und
nur dann - ausgelöst werden soll bzw. werden können soll,
wenn im Abrißdetektor 30 aufgrund eines Farbvergleichs
der nach der TEACH-IN-Methode nach jedem Papierbahnabriß
aktuatisierten Farbtönung des jeweiligen Trockenfilzes 4
mit der momentan identifizierten Farbtönung dieser Abriß
auch als wahrer Abriß erkannt wird, und nicht aufgrund
irgendwelcher Unregelmäßigkeiten vorgetäuscht ist
In Fig. 2 ist eine Prinzipdarstellung eines Ausführungs
beispiels des Abrißdetektors 30 gemäß Fig. 1 darge
stellt und zwar in seiner funktionalen Zuordnung zu
einer Leitwalze 22, die von einem Trockenfilz 4 um
faßt ist, auf dem wiederum die Papierbahn 3 aufliegt.
Im Abstand (von etwa 100 bis 110 mm) liegt der Papier
bahn 3 randseitig ein Meßtubus 31 gegenüber, der
einerseits einen Sendebaustein 32 und andererseits
einen Empfangsbaustein 33 aufweist. Der genannte Meß
tubus ist über ein (durch einen Schutzschlauch 36 ge
schütztes, etwa 10 m langes) Lichtleiterpaar 34/35
funktional mit der Sende-/Empfangseinheit 37 des Ab
rißdetektors 30 gekoppelt.
Die Funktionsweise der vorgenannten, aus dem Meßtubus 31
und der Sende-/Empfangseinheit 37 bestehenden Meß- und
Auswerteeinrichtung ist wie folgt:
Über die durch eine Halogenlampe realisierte Sendeein
heit 38 der Sende-/Empfangseinheit 37 wird sichtbares
Licht über den zugeordneten Lichtleiter 34 zum Sende
baustein 32 übertragen und von hier etwa senkrecht auf
die Papierbahn 3 abgestrahlt. Der Empfangsbaustein 33
ist (etwa im Winkel von 30°) schräg zur Einstrahlrichtung
angeordnet und empfängt das an der Papierbahn 3 reflek
tierte Licht, um es über den konjugierten Lichtleiter 35
zur Empfangseinheit 39 der Sende-/Empfangseinheit 37
zu übertragen. Hier wird das reflektierte Licht mittels
geeigneter Filter in normierte Rot-, Grün- und Blau-
Lichtwerte, sowie gegebenenfalls einen zusätzlichen Hellig
keitswert zerlegt. (Im Falle von weißem Licht entfallen
je 33,33 . . . % auf die Rot-, Grün- und Blau-Lichtwerte).
Jeweils zu Beginn eines Produktionszyklus und bei Auf
treten eines wahren Abrißvorgangs wird nun die Farbtönung
des jeweiligen Trockenfilzes 4 in ihrer spektralen
Zerlegung gemessen, analysiert und in der Empfangsein
heit 39 abgespeichert, so daß analog zur TEACH-IN-
Methode jeweils die Farbtönung des Trockenfilzes 4 zu
einem Vergleich zur Verfügung steht. So kann im Falle
eines aktuellen Abrisses über einen - in einer Auswertelogik
der Empfangseinheit 39 vorgenommenen - Vergleich
zwischen dem abgespeicherten Wert des Trockenfilzes 4
und einem (aktuellen) Meßwert des Trockenfilzes 4 (bei
abgerissener Papierbahn) eindeutig entschieden werden,
ob bzw. daß ein Papierbahnabriß vorliegt. Nur in diesem
Falle soll die Abschlagvorrichtung 40 ausgelöst werden.
Durch die vorstehend beschriebene Funktion des in Fig. 2
dargestellten Abrißdetektors 30 ist sichergestellt, daß
Verschmutzungen im Bereich der Meßeinrichtung und im
konjugierten Bereich des Trockenfilzes nicht zu einer
ungewollten Aktivierung der Abschlagvorrichtung 40 und
einer unerwünschten Produktionsunterbrechung führt. Zu
sätzlich zum Meßwert für die Farbtönung des Trocken
filzes 4 kann auch ein die Papierbahn repräsentierendes
Signal abgespeichert werden, so daß eine kontinuierliche
Funktionskontrolle der Papiermaschine gegeben ist.
Der Vollständigkeit halber sei noch angemerkt, daß die
Einspeicherung der jeweiligen Werte für die Farbtönung
des Trockenfilzes 4 sowohl manuell (durch Tastendruck),
als auch automatisch (über eine Speichersteuerung) möglich
ist. Und unter Hinweis auf die Darstellung nach Fig. 2
soll weiterhin angemerkt werden, daß der Sende-/Empfangs
einheit 37 ein Ventilator 50 zugeordnet ist, über den
Luft durch den Schutzschlauch 36 zum Meßtubus 31 ge
blasen wird. Diese Luft tritt an der dem Sendebaustein 32
zugeordneten Öffnung 51 im Meßtubus 31 aus und dient
dazu, die Meßoberfläche und die Meßoptik sauber zu halten.
Entscheidend für die Funktionsweise der gesamten Ein
richtung ist - um es nochmals zum Ausdruck zu bringen -
die Wellenlänge und die Intensität des reflektierten,
im Empfangsbaustein 33 empfangenen Lichts und nicht die
Grundfarbe des Trockenfilzes (Ausnahme: Das Trockenfilz
hat die gleiche Farbe wie das Papier - in diesem Falle
muß die Farbe des Trockenfilzes gezielt gewählt werden).
Claims (6)
1. Aus einer Abschlagvorrichtung und mindestens
einem Abrißdetektor bestehende Vorrichtung
zum Durchtrennen einer Papierbahn in einer
Pressenpartie einer Papiermaschine auf Grund
eines Abrisses der Papierbahn in einer ein
reihigen Trockenpartie, wobei der Abriß der
Papierbahn über ein konjugiertes Abrißsignal
erkannt und zur Abschlagvorrichtung übertragen
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abrißdetektor ein Sende-/Empfangs
einheit aufweist,
- - die einerseits bei Beginn eines Produktions zyklus und bei jedem erkannten Abriß der Papierbahn das Spektrum der aktuellen Farb tönung des jeweiligen Trockenfilzes registriert und abspeichert, und
- - die andererseits bei einem späteren Abriß der Papierbahn über einen Vergleich der Farbtönung des Trockenfilzes des aktuellen Abrisses und des vorhergehenden Meßwertes die Abschlagvorrichtung dann (und nur dann) aktiviert, wenn die abgespeicherte und ge gebenenfalls aktualisierte Farbtönung des Trockenfilzes erkannt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sende-/Empfangseinheit so konzipiert ist,
daß sie die Farbtönung des Trockenfilzes als
Funktion der Reflexionseigenschaften in Gestalt
normierter Rot-/Grün-/Blau-Lichtwerte, gegebenen
falls unter Einschluß eines Helligkeitswertes,
analysiert und abspeichert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sendeeinheit der Sende-/Empfangseinheit
eine Halogenlampe ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sende-/Empfangseinheit über Lichtleiter
mit einem der Papierbahn unmittelbar benachbart
zugeordneten Meßtubus verbunden ist, der einen
Sendebaustein zur Abstrahlung eines Meßlichtstrahls
und einen Empfangsbaustein zur Aufnahme des an
der Papierbahn bzw. im Falle eines Abrisses am
Trockenfilz reflektierten Lichts aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtleiter durch einen Schutzschlauch
geführt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sende-/Empfangseinheit ein Ventilator
zugeordnet ist, über den Luft durch den Schutz
schlauch zum Meßtubus mit dem Sende- und dem
Empfangsbaustein und zur Meßfläche geblasen wird.
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