DE9206844U1

DE9206844U1 - Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papierbahn in einer Pressenpartie einer Papiermaschine

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Publication number: DE9206844U1
Application number: DE9206844U
Authority: DE
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1992-08-13
Anticipated expiration: 2002-05-21

Description

&Rgr;» 4 9 5 7 J .M. VOITH GmbH

"ABRISS-STEUERUNG" Heidenheim

Vorrichtung 2um Durchtrennen einer Papierbahn in einer Pressenpartie einer Papiermaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aus einer Abschlagvorrichtung und mindestens einem Abrißdetektor bestehende Vorrichtung 2um 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 Maschinengeschwindigkeiten. Die Grenzen liegen dabei oft in der Trockenpartie bzw. der hier zur Verfügung stehenden Trockenkapazität und in der Abrißgefahr der Papierbahn. Es ist ohne weiteres einsichtig, daß Kräfte/ die bei niedrigen Geschwindigkeiten unproblematisch sind, bei schnei Laufenden Papiermaschinen Erscheinungen wie Bahnflattern und dergleichen verursachen, in deren Folge es dann zu Abrissen der Papierbahn kommen kann.

Derartige Abrisse bedeuten naturgemäß einen Produktionsausfall. 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 Wi ekel vorgängen kommen, in deren Folge dann die Lagerzapfen der entsprechenden Welle brechen können; es kann auch vorkommen, daß die Trockenfil2e (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 durchtrennt, wenn in der nachfolgenden Trockenpartie ein Abriß der Papierbahn erkannt wird. Der Vollständigkeit halber soll diesbezüglich angemerkt werden, daß grundsätzlich von einem ungewollten und insoweit auch unkontrollierten Papierbahn-Abriß ausgegangen wird.

Das vorstehend genannte Problem wird in Verbindung mit sogenannten zweireihigen Trockenpartien dadurch gelöst, daß im Bereich des freien Papierzugs zwischen je zwei Trockengruppen 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 Lösungsansat2, das Vorhandensein der Papierbahn nach Art einer He 11 -/Ounkel-Steuerung zu überwachen, entfallen muß. Die bekannte He Il-/Dunkel-Steuerung wurde in Verbindung mit einreihigen Trockenpartien dahingehend erprobt, daß am Trockenfilz mit schwarzer Farbe eine Art Kontrast streifen aufgebracht wurde, der immer dann sichtbar und somit zu detektieren war, wenn die Papierbahn in Laufrichtung betrachtet - vorher gerissen war. Solange also die Papierbahn den Trockenfilz abdeckte, war der genannte Kontraststreifen ebenfalls verdeckt und der Abrißdetektor zeigte quasi Normalzustand an; sobald die Papierbahn jedoch riß, konnte der nachfolgende Abrißdetektor den Kontraststreifen erkennen und die Abschlagvorrichtung wurde ausgelöst. Die genannte Einfärbung des Kontraststreifens ist jedoch insoweit problembehaftet, wie mit

der Einfärbung die Struktur und damit die Trockenei genschaft des Trockenfil2es im Bereich des Kontrast streifens beeinfLußt wird - und dies hat zur Folge, daß die Papierbahn nicht völlig homogen über die gesamte Breite (aus-) trocknet.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht mithin darin, eine Vorrichtung der gattungsgema" ßen Art anzugeben, mit der ohne Veränderung der Struktur der Trockenfilze eine eindeutige Erkennung eines Papier-Abrisses möglich und demzufolge ein eindeutiges Abrißsignal generi erbar si nd.

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 angeboten 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 Einsatzbereitschaft 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 Erkennungen und damit falschen Abrißsignal führen. Mit anderen Worten ausgedrückt: Die Abschlagvorrichtung darf nur dann (und nur dann)ausgelöst werden, wenn ein vermeintlich erkannter Abriß auch als wirklicher Abriß bestätigt wird - nur in diesem FaILe darf die Abschlagvorrichtung betätigt werden; wird das erkannte Abrißsignal nicht bestätigt, weil es beispielsweise fälschlich generiert wurde, so wird der Produktionszyklus auch nicht unterbrochen.

Besondere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Konfiguration sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine PrimipdarsteILung 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 AusführungsbeispieLs eines AbriBdetektors.

In Fig. 1 ist ein aus einer Pressenpartie 1 und einer aus mehreren Trockengruppen 20 bestehenden einreihigen Trockenpartie 2 bestehender Abschnitt einer Papiermaschine dargestellt. Die zu produzierende Papierbahn wird - bezogen auf die Zeichnung von links - der Pressenpartie 1 zugeführt und wird hier nacheinander zwischen sich jeweils paarweise gegenüberliegenden Preßwalzen 10,10,' hindurchgeführt. Der Pressenpartie 1 folgt die Trockenpartie 2 nach, die nach dem Prinzip der Kontaktsiebführung je aus vier TrockenzyL indem 21 , vier Leitwalzen 22 und einem mäanderförmig zwischen diesen geführten Trockenfilz 4 besteht und der weitere Trockengruppen 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 auftretenden bzw. erkannten Abriß der Papierbahn 3 eindeutig zu identifizieren und über ein konjugiertes Abrißsignal den weiteren Zulauf der Papierbahn 3 zur Trockenpartie 2 zu unterbinden. Die Papierbahn 3 soll vielmehr

von der Pressenpartie 1 direkt in einen sogenannten Auflöser 5 geleitet werden, in dem das (soeben produzierte ) Papier mit Wasser wieder zu Papierstoff aufgelöst wird.

Jeder Trockenpartie 2 ist mindestens ein Abrißdetektor zugeordnet; dabei kann der Trockengruppe 20 oder auch jeweils zwei Trockengruppen 20 . je ein Abrißdetektor zugeordnet werden, die dann über eine gemeinsame Steuerleitung 30/40 funktional mit einer mechanischen Abschlagvorrichtung AO, beispielsweise in Form eines Blasrohrs, gekoppelt sind (vgl. strichpunktierte Funktionsverbindungl. Wird so in einem Abrißdetektor 30 ein realer Papierabriß erkannt, so gibt er ein Abrißsignal a an die Steuerleitung 30/40 , über die ihrerseits ein Auslösesignal an der Abschlagvorrichtung 40 generiert wird. Die AbschLagvorrichtung 40 ist seitlich zur Papierbahn 3 angeordnet, gegebenenfalls auch seitlich an beiden Papierbahnrändern und durchtrennt so die Papierbahn partiell. Aufgrund der an der Papierbahn 3 einwirkenden Zugkräfte wird sie über die gesamte Breite abgetrennt; der freie Papierbahnanfang wird sodann in den genannten Auflöser geleitet (vgl. Pfeil X). Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die AbschLagvorrichtung 40 in Papierlaufrichtung betrachtet vor dem vorletzten Preßwalzenpaar 10, 10* angeordnet.

Funktional und methodisch betrachtet soll nochmals angemerkt 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 aktualisierten Farbtönung des jeweiligen Trockenfilzes 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 Prinzipdarst&bgr; L Lung eines Ausführungsbeispiels des Abrißdetektors 30 gemäß Fig. 1 dargestellt und zwar in seiner funktionalen Zuordnung zu einer Leitwalze 22, die von einem Trockenfilz 4 umfaßt ist, auf dem wiederum die Papierbahn 3 aufliegt.

Im Abstand (von etwa 100 bis 110 mm) liegt der Papierbahn 3 randseitig ein Meßtubus 31 gegenüber, der einerseits einen Sendebaustein 32 und andererseits einen Empfangsbaustein 33 aufweist. Der genannte Meßtubus ist über ein(durch einen Schutzschlauch 36 geschütztes, etwa 10 m Langes) Lichtleiterpaar 34/35 funktional mit der Sende-/Empfangseinheit 37 des Abrißdetektors 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 Sendeeinheit 38 der Sende-/Empfangseinheit 37 wird sichtbares Licht über den zugeordneten Lichtleiter 34 zum Sendebaustein 32 übertragen und von hier etwa senkrecht auf die Papierbahn 3 abgestrahlt. Der Empfangsbaustein 33 ist (etwa im Winkel von 30° ) schräg zur Einstrah Lrichtung angeordnet und empfängt das an der Papierbahn 3 reflektierte Licht, um es über den konjugierten Lichtleiter 2ur 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 Helligkeitswert zerlegt. (Im Falle von weißem Licht entfallen je 33,33..% auf die Rot-, Grün- und Blau-Lichtwerte).

Jeweils zu Beginn eines Produktionszyklus und bei Auftreten eines wahren Abrißvorgangs wird nun die Farbtönung des jeweiligen Trockenfilzes 4 in ihrer spektralen Zerlegung gemessen, analysiert und in der Empfangseinheit 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. Zusätzlich zum Meßwert für die Farbtönung des Trockenfilzes 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-/Empfangseinheit 37 ein Ventilator 50 zugeordnet ist, über den Luft durch den Schutzschlauch 36 zum Meßtubus 31 geblasen wird. Diese Luft tritt an der dem Sendebaustein zugeordneten Öffnung 51 im Meßtubus 31 aus und dient

dazu,, die Meßober f Lache und die Meßoptik sauber zu hatten,

Entscheidend für die Funktionsweise der gesamten Einrichtung 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: Oas TrockenfiLz hat die gleiche Farbe wie das Papier - in diesem Falle muß die Farbe des Trockenfi I zes gezielt gewählt werden).

Claims

P 4 9 5? J.M. VOITH GmbH

"ABRISS-STEUERUNG" Heidenheim

Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papierbahn in einer Pressenpartie einer Papiermaschine

■f &Ggr; ANSPRÜCHE

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 einreihigen Trockenpartie, wobei der Abriß der Papierbahn über ein konjugiertes Abrißsignal erkannt und zur AbschLagvorrichtung übertragen wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Abrißdetektor ei re Sende-/Empf angseinheit aufweist,

die einerseits bei Beginn eines Produktionszyklus und bei jedem erkannten Abriß der Papierbahn das Spektrum der aktuellen Farbtönung 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 gegebenenfalLs 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, gegebenenfalls 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-ZEmpfangseinheit über Lichtleiter mit einem der Papierbahn unmittelbar benachbart zugeordneten Meßtubus verbunden ist, der einen Sendebaustein zur Abstrahlung eines Meßlichtst rah Is und einen Empfangsbaustein zur Aufnahme d»es 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 Schutzschlauch zum Meßtubus mit dem Sende*- und dem Empfangsbaustein und zur Meßfläche geblasen wird.