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Verfahren zum selbsttätigen Regeln des trocken gedachten Gewichtes
der zu den Papier- o. dgl. Maschinen geleiteten Stoffmenge Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zuin selbsttätigen Regeln des. trocken gedachten Gewichtes der zu
den Papier- o. dgl. Maschinen geleiteten Stoffmenge bei den durch,die Stoffvorbereitung
entstehenden Stoffdichteschwankungen und bei -gleichem Rauminhalt und bezweckt ein
allen Herstellungsmengen angepaßtes und von Stoftdichteänderungen unabhängiges Arbeiten
gleicher Bahngewichte auf der Papiermaschine.
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Die Papierstoffzüteilung zur Papiermaschine wird durch Stoffmengenregler
beeinflußt. Diese Regler bekannter Art bedingen gleiche. Stoffdichte, die z. B.
von vorgeschalteten Dichtereglern erzeugt wird. Sie müssen bei Änderungen der Herstellungsmenge
und -art auf umständliche Weise neu eingestellt und den neuen Arbeitsv erbältnissen
angepaßt werden. Sie eignen sich daher fast nur für die Herstellung von in größeren
Zeiträumen hergestellten unveränderlichen Papierarten oder für die Regelung der
einzelnen Stoffbestandteile. Bei diesen Dichtereglern wird auch: immer nur ein Teil
des Stoffstromes zur Bemessung der Dichte herangezogen und dann die Menge geregelt;
dies führt jedoch infolge der notwendigen Umleitungen zu zeitlichen Regelverzögerungen
und Ungenauigkeiten.
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Andere selbsttätige Mengenregler erhalten ihren Regelimpuls von Dichteveränderungen
des zulaufenden Gesamtstromes. Sie haben zur Abtrennung eines Teilstromes z. B.
bewegliche Überfallwehre, die entweder auf und ab bewegt oder gekippt -werden.
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Die Mengenregelung wurde auch schon durch Messen der 'von der Dichte
abhängigen Stoffhöhe gesteuert, und z.: B. wurde ein Ventilkörper in einem geschlitzten
Stoffabflußrohr betätigt, wobei der Abflußquerschnitt der Rohröffnung verändert
wird. Dieser Ventilregler hat je--
doch im Gegensatz zum Trennschieberregler
der Erfindung den Nachteil zusätzlicher Stauänderungen infolge der ungünstigen Abflußverhältnisse
im Ventilrohr, so daß diese auf die Dichtemessung zurückwirken und dieselbe ungünstig
beeinflussen.
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Auch die Betätigung eines Trennschiebers zur Mengenregelung eines
Stoffstromes ist bekanntgeworden. Der Regelimpuls wurde jedoch von den Gewichtsschwankungen
des Stoffes abgeleitet, die auf hydraulischem Wege auf die Bewegung des Trennschiebers
übertragen. wurden. Die nachteilige Wirkung dieser Vorrichtung besteht wiederum
in einer ungünstigen Beeinflussung der Stauhöhe vor dem Ausflußquerschnitt, die
eine Änderung der Ausflußgeschwindigkeit und. hiermit der zu -wiegenden Stoffmenge
zur Folge hat.
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Durch die Erfindung wird eine selbsttätige Gleichhaltung der auf die
Papiermaschine geleiteten trocken gedachten Stoffmenge. erreicht, und zwar hergeleitet
von den Schwankungen der Stoffdichte. Es -wird von einem unveränderlichen Stoffvolumen
ausgegangen, das
durch Schöpfer, Meßräder oder ähnliche Einrichtungen
dem Regler zugeleitet wird. Da sich der Stoffstau vor einem Überlauf mit unveränderlicher
Breite entsprechend der Dichteschwankung ändert, so können die Änderungen in der
Stauhöhe als Regelimpuls für die Zuteilung einer solchen Stoffmenge so verwendet
werden, daß die Dichteschwankungen wieder ausgeglichen werden. Erfindungsgemäß wird
der Regelimpuls der Stauhöhe der im Überschuß zum Überlauf geleiteten Gesamtstoffmenge
auf die an sich bekannte Verschiebung eines hinter dem Überfall angeordneten Trennschiebers
übertragen, der hierdurch - neben der bekannten Einstellung für die Abtrennung einer
bestimmten, der Erzeugung entsprechenden trocken gedachten Stoffmenge - eine zusätzliche
Verstellung entsprechend der Dichteschwankung erhält. Diese zusätzliche Regelbewegung
des Trennschiebers kann durch verschiedene Arten vom Regelimpulsnehmer aus auf elektrischem
oder pneumatischem Wege erfolgen. Sie muß nur augenblicklich und ohne Verzögerungen
bewirkt werden.
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Die zusätzliche Regelbewegung des Trennschiebers erfolgt erfindungsgemäß
fürbeliebig große Herstellungsmengen von Papier o. dgl. in ganz bestimmten, zu diesen
Mengen verhältnisgleichen Ausschlägen. Hierfür wurde eine neue Trennschiebersteuerung
gefunden, die durch -die Dichteveränderung hervorgerufene, in allen der jeweiligen
äersbellungsmengeentsprechenden Grundstellungen verhältnisgleiche Regelwege erzeugt.
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Es wird also erfindungsgemäß auch bei einer Grundeinstellung des Schiebers
auf eine andere Herstellungsmenge mit der neuen Vorrichtung selbsttätig die der
augenblicklichen Stoffdichte entsprechende Stoffmenge der Verwendungsstelle zugefügt.
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Ein anderes Merkmal der Erfindung ist die Angleichung des von der
Stauspiegelschwankung beeinflußten Impulsnehmers während des erfolgenden Regelvorganges
an den geänderten Stau, so daß auch kleinste, während des Regelvorganges oder danach
eintretende Dichteänderungen sofort einen zusätzlichen Regelvorgang einleiten können.
Eine Rückführung gleicht den Stand des Impulsnehmers sofort dem neuen, der Dichteänderung
zugeordneten Stoffstau durch eine Vorrichtung an, die die Wege des Impulsnehmers
oder dessen Kontaktgebers mit Hilfe von Gleithebeln auf die den Dichteänderungen
zugeordneten Stauhöhen reduziert.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i einen Schnitt durch die Zuflußrinne des schematisch dargestellten
Reglers, Abb. a einen Schnitt durch die Überlaufrinne,und die Vorderansicht des
schematisch dargestellten Reglers.
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Die Stoffrinne A, die den ganzen Stoffstrom von den Bütten etwa durch
Schöpfbecher, Zellenrad o. dgl. in unveränderlichem Rauminhalt zugeteilt bekommt,
hat einen Überfallaa, der meine Zuteilrinnea2 überführt. In dieser Zuteilrinne a2
wird ein Trennschieber B von Hand bzw. von der Reglervorrichtung in bekannter Weise
so bewegt; daß die von dem Überfall zugeführte Stoffmenge durch die Trennschieberkante
b1 in einem gewünschten Verhältnis abgeteilt und einerseits z. B. in Richtung X
zur Papiermaschine, andererseits in Richtung Y zurück zur Bütte geleitet wird. Der
Überfall wird durch eine einstellbare Schütze C auf einen unveränderlichen Durchgangsquerschnitt
eingestellt, so daß sich in,der Zulaufrinne A ein bestimmter, von der Stoffdichte
abhängiger Stau einstellt.
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Entsprechend der Höhe des Stoffstaues stellt sich der Taster oder
Schwimmer D ein, der z. B. durch eine elektrische Übertragungsvorrichtung die Impulse
auf die Korrektureinstellung des Trennschiebers weiterleitet. Beispielsweise können
auf einer Schwimmerstange dl befestigte Schaltkontakte d2, d3 bei kleinsten Stoffspiegelschwankungen
durch Berührung mit einem einstellbaren Kontakt cl einen Elektromotor B in Bewegung
setzen, der zwei Spindeln e1, f l und ein Gleitstück f3 zwecks Bewegung des Trennschiebers
B betätigt. Dies geschieht durch die Kegelräder e= und f=, durch .deren Drehung
das Gleitstück f3 entlang der Führungsbahn g1 am Ständer G bewegt wird. Diese Bewegung
des Gleitstückes bildet einen Maßstab für die Dichteschwankungen im Stoff, die aus
einer an der Gleitbahn g1 - angebrachten Skala g`-' ablesbar sind.
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Die durch den Elektromotor E aus den Stauschwankungen übertragenenRegelimpulse
werden durch eine Einstellvorrichtung vom Gleitstück f3 auf die Trennschieberbewegung
folgendermaßen weitergeleitet: Zwischen den Ständern G und H sind zwei Spindeln
1undK drehbar ,gelagert. Die obere Spindel J ist in einer Büchse il schwenkbar,
die mit Zapfen i= im Ständer H gelagert ist. Das andere Spindelende liegt ebenfalls
in einer Büchse i3, die mit Zapfen i4 im Gleitstück f 3 gelagert ist. Durch die
Bewegung des Gleitstückes f3 wird die Spindel T geschwenkt und mit Hilfe der Mutter
i5 und Stange 13 der an der Mutter i.= am Zapfen h3 drehbar gelagerte Winkelhebel
L gedreht, dessen einer Arm 12 den Trennschieber B verschiebt Die Spindeln J und
K können durch eine Handkurbel M mit Hilfe von Zahnrädern hl, fal, il; gleichmäßig
gedreht
und hierdurch die Muttern i5 und k2 gleichmäßig verschoben
werden. Die Zahnräder i°, ml, k1 sind so nahe als möglich an den Drehpunkt i2 der
schwenkbaren Spindel J herangerückt, daß ein guter Eingriff bei der Schwenkung der
Spindel gesichert ist. Sie liegen zweckmäßfgerweise innerhalb der Flanschen der
Schiene H, an denen auch der Drehzapfen i= gelagert ist. Der Trennschieber
B läßt sich mit Hilfe des Hebels I_ und dessen Verbindungsstange
13 in der Rinne a2 auf eine gewünschte, an der Gewichtsskala n' der Führungsstange
N ablesbare Erzeugung einstellen.
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Die Wirkungsweise des selbsttätigen Mengenreglers in jeder beliebigen
Erzeugungsstellung ist nun folgendermaßen. Der Regelimpuls des Tasters oder Schwimmers
D bewirkt durch die z. B. elektrische Übertragungsvorrichtung die Einstellung des
Gleitstückes f3 an der Dichteskala g2 und schwenkt hierdurch die Spindel J, die
sich bei einer gewählten mittleren Dichte in ihrer Grundstellung parallel zur unteren
Spindel K befindet, um den Zapfen i2. Durch die Sch-#venkung bewegt die Stange
13 den einen Arm h des Winkelhebels L um den Zapfen k3, und die Drehung überträgt
sich .durch den Arm l= auf den Trennschieber B als Verschiebung. Erfindungsgemäß
läßt in jeder Erzeugungsstellung der Winkelhebel L den Trennschieber B entsprechende,
den jeweiligen Dichteänderungen verhältnisgleiche Wege zum Abteilen der richtigen
Stoffmengen machen. Da der Elektromotor E, als Umkehrmotor ausgeführt, das Ansteigen
und Sinken des Stoffspiegels auf die Schwenkvorrichtung der Spindel J und des Winkelhebels
L überträgt, so wird der Trennschieber B dep Dichteänderungen entsprechend entlang
dem Stoffüberfall hin und her bewegt.
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Umgekehlt führt bei der Einstellung des Trennschiebers von Hand auf
eine andere Erzeugung dieser infolge der der augenblicklichen Dichte im Zulaufkanal
entsprechenden Schrägstellung der Spindel J eine zusätzliche Regelbewegung aus,
da bei beliebiger, von der normalen mittleren Dichte abweichender Stoffdichte die
je Maßeinheit des Schieberweges abgeteilte, trocken gedachte Stoffmenge verschieden
groß ist. Der Schieber B hat sinngemäß bei einer von der mittleren Dichte abweichenden
Stoffdichte ganz andere Wege zur Korrektur der Herstellungsmenge auszuführen. Wenn
er daher bei der Einstellung von einer Erzeugung auf eine andere längs des Überfalles
bewegt wird-, würde er bei geänderter Stoffdichte eine falsche trocken gedachte
Stoffmenge abteilen, wenn nicht erfindungsgemäß gleichzeitig mit der Handregelung
durch die sinngemäße Übertragungsvorrichtung eine Dichtekorrektur für die neu einzustellende
Herstellungsmenge erfolgen würde.
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Selbstverständlich läßt sich das; Übertragen der Regelimpulse der
Dichteänderungen auch pneumatisch auf den Trennschieber bewirken, was auch durch
irgendeine der Spindelschwenkung ähnliche Maßnahme proportional der gewünschten
Herstellungsmenge geschehen kann. In allen Fällen ist aber eine Rückführung nötig,
die das Einstellen des Tasters ioder Sch-,vimmers ,D und dessen Regelkontakten der
Lage der übertragungsvorrichtung und Trennschiebereinstellung entsprechend folgen
läßt. Dies kann beispielsweise durch eine Seilübertragung vom Zapfen i4 der Spindel
J aus erfolgen. Die den Dichteänderungen entsprechenden Wege des Gleitstückes f3
kann man jedoch nicht linear auf die Einstellung des Kontaktnehmers o1 an der Kontaktführung
o= zurück übertragen, da sich die Höhe des Stoffspiegels nicht gleichmäßig mit der
Dichte ändert. Zum Ausgleich dieser Unterschiede wird z. B. das über Rollen p1,
p? geführte Seil ö3 an einem Hebelarm o4 des Hebels 0 befestigt, dessen Drehpunkt
:dadurch verlegbar ist, daß der Hebel 0 sich an einer Kurvenscheibe q1 des Halters
Q abrollt, so daß der Kontakthalter an dem Hebelarm o5 ungleiche Wege macht. Dies
kann z. B. durch Anordnung von Rollen o. dgl. o' in einem Haltepunkt des Hebels.
0 bewirkt werden, die in einem Führungsschlitz q2 des Halters D abrollen und eine
beliebige Schwenkung des Hebels 0 zulassen. Die Wege des motorbewegten Gleitstückes
f3 werden erfindungsgemäß sofort in eine ganz bestimmte Taster- oder Kontaktbewegung
so umgesetzt, d-aß diese sich den Spiegeländerungen angleicht und beim Einsetzen
einer neu eintretenden Dichteänderung sogleich auf kleinste Regelimpulse anspricht.
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Falls sich die Überlaufgeschwindigkeit am Überfall a1 infolge von
Änderungen in .der Stoffzusammensetzung oder dessen Mahlungsverhältnissen ändert,
so kann durch Einstellung der schwenkbaren Überfallschütze C eine Korrektur leicht
beim Übergang von einer Papierart auf eine andere vorgenommen werden.
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Mit Hilfe dieser neuen selbsttätigen Regelung der trocken gedachten
Stoffmenge ist volle Unabhängigkeit von der Art der Stoffaufbereitung oder der Spülung.bei
Holländerleerungen erreicht. Dies bezieht sich nicht nur auf die notwendige Regelung
;während des Betriebes, sondern der neue Regler bringt auch große Erleichterungen
beim Übergang auf eine andere Herstellungsmenge und Stoffart. Gerade bei diesen
Übergängen ist immer eine Übereinstimmung zwischen den 'auf die
Maschine
gegebenen trocken gedachteii Stoffmengen, der Siebgeschwindigkeit und dem Quadratmetergewicht
schwer zu erzielen, so daß es für den Maschinenführer eine große Vereinfachung bedeutet,
wenn er die Stoffzuteilung mit einem Handgriff zum Einstellen der gewünschten Erzeugung
geregelt weiß und diese unbeachtet der beim Übergang möglichen Büttenkonsistenzschwankungen
der Maschinengeschwindigkeit anpassen kann.
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Außerdem wird erfindungsgemäß die durch Unachtsamkeit des Personals
stets mögliche Erzeugung von Ausschuß verringert; denn bis die Änderung des Papiergewichtes
durch Wiegen der Musterbogen an der Papiermaschine festgestellt ist, wurde bei den
heutigen hohen Arbeitsgeschwindigkeiten schon viel Papier mit falschem Quadratmetergewicht
erzeugt. Mit Hilfe des Reglers nach der Erfindung wind aber der Stoff noch vor dem
Einlauf zur Papiermaschine bei Dichteänderungen auf gleiches Quadratmetergewicht
geregelt, so daß Ausschuß vermieden wird.
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Soll außer der genauen Einhaltung der absoluten Fasermenge des zur
Verwendungsstelle geleiteten Stoffstromes auch die endgültige Gesamtverdünnung gleichgehalten
werden, worauf nicht immer unbedingt Wert zu legen ist, so kann der Regelimpuls
für die Fasermenge gleichzeitig in ähnlicher Weise dazu verwendet werden, die Menge
des Verdünnungswassers zu regeln. Hierbei wird jeweils an Verdünnungswasser so viel
mehr zugegeben, wie bei zu dichtem Grundstoff gegenüber der Mittelstellung an Flüssigkeit
gleichzeitig mit dein Grundstoff durch den Trennschieber abgeteilt werden mußte,
und umgekehrt.