DE3535849A1 - Stellvorrichtung fuer eine lippe eines papiermaschinen-stoffauflaufs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für eine Lippe eines Papiermaschinen-Stoffauflaufs. Bekanntlich hat jeder Stoffauflauf einen Stoffaustrittsspalt, der von zwei Lippen begrenzt ist. Zumindest eine dieser beiden Lippen ist verstell­ bar mittels einer hier in Rede stehenden Stellvorrichtung.

Verschiedene Stoffauflauf-Konstruktionen mit unterschiedlichen Stellvorrichtungen für die verstellbare Lippe sind bekannt aus der Voith-Druckschrift p 2503. Bei einigen dieser Konstruktio­ nen ist die verstellbare Lippe (in der Regel die Oberlippe) zusammen mit ihrem Tragbalken, dem sogenannten Oberlippenträ­ ger, quer zur Strömungsrichtung verstellbar, um die lichte Wei­ te des Stoffaustrittsspaltes einzustellen. Bei anderen Kon­ struktionen ist eine der Lippen verschiebbar, und zwar im we­ sentlichen in Strömungsrichtung oder entgegengesetzt. Hierdurch kann die Richtung des austretenden Stoffstrahles bestimmt wer­ den. Bei einigen Konstruktionen weist die Oberlippe beide Ver­ stell-Möglichkeiten auf. D.h. sie kann sowohl quer zur Strö­ mungsrichtung als auch im wesentlichen parallel zur Strömungs­ richtung verstellt werden. Bei einer weiteren Stoffauflauf-Konstruktion ist die eine Lippe quer zur Strö­ mungsrichtung verstellbar und die andere Lippe im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung. Zusätzlich hat jeder Stoffauf­ lauf eine Fein-Justiereinrichtung mit einer Vielzahl von Spin­ deln, die über die Maschinenbreite verteilt sind und die zum Verformen des Auslaufendes einer Lippe oder einer dort angeord­ neten Blende dient, um örtliche Abweichungen von der gewünsch­ ten Spaltweite zu beseitigen. Diese Fein-Justiereinrichtung ist nicht Gegenstand der hier vorliegenden Erfindung.

Die bekannten Stellvorrichtungen haben jeweils zwei Hubeinrich­ tungen, von denen die eine am führerseitigen Ende und die ande­ re am triebseitigen Ende der zu verstellenden Lippe angreift. Die beiden Hubeinrichtungen sind mittels einer Querwelle me­ chanisch aneinandergekoppelt, so daß nur ein einziger An­ triebsmotor erforderlich ist. Hauptsächlich will man jedoch mit der Querwelle erreichen, daß die beiden Hubeinrichtungen syn­ chron laufen, so daß die beiden Enden der Lippe (Führer- und Triebseite) jeweils um den gleichen Betrag verstellt werden. Trotzdem stellt man gelegentlich fest, daß die verstellbare Lippe, relativ zur anderen Lippe, eine wenn auch nur verschwin­ dend kleine Schräglage einnimmt. Vermutlich ist dies auf unter­ schiedliche Reibungsverhältnisse in den beiden Hubeinrichtungen zurückzuführen und/oder auf das nicht vollkommen vermeidbare Spiel zwischen den Antriebselementen. Die Folge ist eine Un­ gleichmäßigkeit in der Dicke der erzeugten Papierbahn, genauer gesagt eine Dicken-Differenz zwischen dem führerseitigen und dem triebseitigen Rand der Papierbahn. Man versucht natürlich, eine derartige Ungleichmäßigkeit mit Hilfe der oben erwähnten zusätzlichen Fein-Justiereinrichtung auszugleichen. Dies ge­ lingt jedoch nicht in allen Fällen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebene Stellvorrichtung derart wei­ terzuentwickeln, daß die lichte Weite des Stoffaustrittsspaltes und/oder die Richtung des Stoffaustrittsstrahles gleichmäßiger als bisher an den beiden Enden der verstellbaren Lippe einge­ stellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird von der bisherigen Vor­ stellung, für einen Gleichlauf der beiden Hubeinrichtungen sor­ gen zu müssen, vollkommen abgegangen. Stattdessen wird an bei­ den Enden der zu verstellenden Lippe je eine Positionsmeßein­ richtung und je ein Regler vorgesehen. Voraussetzung hierbei ist, daß jedem der beiden Hubeinrichtungen ein eigener An­ triebsmotor zugeordnet ist. Jeder Antriebsmotor wird nun völlig unabhängig vom anderen durch den ihm zugeordneten Regler ge­ steuert, wobei jeder Regler das ihm zugeordnete Lippen-Ende in die durch den Sollwert vorgegebene Position bringt. Es kommt nun nicht darauf an, daß die beiden Lippen-Enden exakt zum gleichen Zeitpunkt in die gewünschte Position gelangen. Viel­ mehr kann, beispielsweise bei einer gewünschten Veränderung der lichten Weite des Austrittsspaltes oder bei einer gewünschten Längsverschiebung der Lippe, der Regelvorgang für den führer­ seitigen Antriebsmotor etwas kürzer oder etwas länger dauern als der Regelvorgang für den triebseitigen Antriebsmotor. We­ sentlich ist nur, daß schließlich beide Lippenenden exakt die jeweils gewünschte Position einnnehmen. So kann es beispiels­ weise beim Anfahren der Papiermaschine vorkommen, daß - ohne Änderung des Sollwertes - aufgrund irgendeiner Störung ein Ju­ stieren des einen oder des anderen Lippenendes (oder beider Lippenenden) ausgelöst wird. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nun die durch die Fein-Justiereinrichtung zu besei­ tigenden Abweichungen in der Regel kleiner sind als bisher.

Aus der EP-OS 01 27 036 ist es zwar schon bekannt, an jedem der beiden Lippenenden eine Positions-Meßeinrichtung anzuordnen. Dies dient dort aber für einen anderen Zweck: Man bildet aus den beiden Meßwerten einen Mittelwert und danach aus dem Mit­ telwert und aus einem weiteren (etwa in Mitte des Spaltes er­ mittelten) Meßwert die Differenz, die ein Maß für eine etwaige Deformation einer der Lippen darstellt. Es ist keine Maßnahme zur Beseitigung eines etwaigen Unterschiedes zwischen den Po­ sitions-Meßwerten der Lippen-Enden vorgesehen.

Die Erfindung ist sowohl bei einer Vorrichtung zum Einstellen der lichten Weite des Stoffaustrittsspaltes als auch bei einer Parallel-Verstellung einer der Lippen anwendbar. Soll eine Lip­ pe in beiden Richtungen verstellbar sein, dann können ohne wei­ teres an einer solchen Lippe zwei erfindungsgemäße Stellvor­ richtungen vorgesehen werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und ein Aus­ führungsbeispiel werden nachfolgend anhand der Zeichnung be­ schrieben.

Die Fig. 1 zeigt einen Stoffauflauf, überwiegend in einem Schnitt parallel zur Längsrichtung der Papiermaschine;

die Fig. 2 zeigt ein Steuerschema für die Stellvorrichtung der Oberlippe eines ähnlich Fig. 1 aufgebauten Stoffauflaufes, der in einem Schnitt quer zur Längsrichtung der Papiermaschine dar­ gestellt ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Stoffauflauf hat eine starre Unter­ lippe 12 und eine zweiteilige Oberlippe 13, 15. Man erkennt ein Stück des feststehenden Teiles 13 der Oberlippe, an dem der be­ wegliche Teil 15 der Oberlippe mittels eines Gelenkes 14 ange­ schlossen ist. Auf dem beweglichen Teil 15 der Oberlippe ist ein kastenförmiger Träger 16 angeordnet, der zur Versteifung des beweglichen Oberlippen-Teiles 15 dient.

Aus beiden Figuren ist ersichtlich, daß an jedem Ende des Ober­ lippenträgers 16 eine Spindel 18 angelenkt ist, die mittels je eines Schneckengetriebes 19 betätigt werden kann. Jedes der Schneckengetriebe 19 ist am Stoffauflauf-Gehäuse 20 schwenkbar gelagert und über eine Antriebswelle 10 an einen ihm eigenen (vorzugsweise elektrischen) Antriebsmotor 11 gekoppelt.

In bekannter Weise kann die lichte Weite des Austrittsspaltes 21 über die Maschinenbreite mittels einer Fein-Justiereinrich­ tung vergleichmäßigt werden. Hierzu ist das äußere Ende 5 des beweglichen Oberlippenteiles 15 mit Hilfe einer Vielzahl von Spindeln 17 deformierbar.

Zur Steuerung der beiden Antriebsmotoren 11 ist zunächst je ein Motorsteuergerät 25 vorgesehen, das über eine Speiseleitung 26 an den betreffenden Antriebsmotor 11 angeschlossen ist. Die beiden Steuergeräte 25 sind über eine Leitung 27 mit einer Stromquelle 28 verbunden. Jedes der Steuergeräte 25 ist über eine Steuerleitung 29 an einen Regler 30 angeschlossen.

In Fig. 2 ist außerdem schematisch dargestellt, daß an jedem der beiden Enden des beweglichen Oberlippenteiles 15 (also je­ weils auf Führer- und auf Triebseite) eine Positions-Meßein­ richtung 31 angeordnet ist. Diese Meßeinrichtung kann, wie darge­ stellt, zwischen der Stoffauflauf-Seitenwand 9 und dem zugeord­ neten Ende des Oberlippen-Trägers 16 vorgesehen werden. Statt­ dessen sind jedoch auch andere Anordnungen denkbar. Beispiels­ weise kann gemäß EP-OS 01 27 036 unmittelbar am Stoffaustritts­ spalt je eine Meßeinrichtung auf Führer- und Triebseite ange­ ordnet werden.

Von jeder Meßeinrichtung 31 wird der jeweilige Ist-Wert über eine Meßleitung 32 dem zugeordneten Regler 30 zugeführt. Außerdem ist ein Sollwert-Bildner 33 vorhanden, der jedem der beiden Regler 30 über eine Leitung 34 einen Soll-Wert zuführt. Die beiden Sollwerte sind vorzugsweise gleich groß. In Ausnahme­ fällen können sie jedoch auch unterschiedlich sein.

Jeder der beiden Regler 30 vergleicht laufend den zugeführten Soll-Wert mit dem gemessenen Ist-Wert. Wenn der Regler 30 eine positive oder negative Differenz zwischen den genannten Werten feststellt, dann löst er über die Steuerleitung 29 und das Steuergerät 25 das In-Gang-Setzen des betreffenden Antriebsmo­ tors 11 in der einen oder in der anderen Drehrichtung aus. So­ bald sich der Ist-Wert dem Soll-Wert angeglichen hat, wird der Antriebsmotor 11 wieder stillgesetzt.

Um sicherzustellen, daß ein eventueller Ausfall eines der Reg­ ler oder eines der Meßeinrichtungen keinen Schaden am Stoff­ auflauf verursacht, kann die in Fig. 2 mit gestrichelten Li­ nien dargestellte Sicherheitssteuerung vorgesehen werden. Hier­ zu ist an jedem Antriebsmotor 11 ein Zählwerk 40 angeordnet, das die Einschaltdauer ermittelt. Falls der Antriebsmotor 11 ein sogenannter Schritt-Motor ist, wird als Zählwerk ein Schritt-Zähler vorgesehen. Beide Schritt-Zähler sind über Lei­ tungen 41 an einen Differenz-Bildner 42 angeschlossen. Dieser bildet aus den Meßwerten der beiden Zählwerke 40 einen Diffe­ renz-Wert. Wenn dieser einen vorgegebenen Betrag überschreitet, dann löst der Differenz-Bildner über die Steuerleitungen 43, die an die Motor-Steuergeräte 25 angeschlossen sind, das Still­ setzen der beiden Antriebsmotoren 11 aus.

Abweichend von der dargestellten Sicherheitssteuerung kann auch vorgesehen werden, daß das Stillsetzen der Antriebsmotoren durch Überschreiten einer bestimmten Einschaltdauer oder Schritt-Zahl eines der beiden Motoren ausgelöst wird.

Claims (8)

1. Stellvorrichtung für eine bewegliche Lippe (15) eines Pa­ piermaschinen-Stoffauflaufs, mit den folgenden Merkmalen:

• a) die zu verstellende Lippe (15), die (zusammen mit einer Gegenlippe 12) einen Stoffaustrittsspalt (21) begrenzt, erstreckt sich von der Führer- zur Trieb­ seite der Papiermaschine;
• b) die bewegliche Lippe (15) ist an ihren beiden Enden, d.h. am führerseitigen und am triebseitigen Ende, an je eine Hubeinrichtung, z.B. Spindel (18), gekoppelt;

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

• c) jeder der beiden Hubeinrichtungen (18), die mechanisch voneinander unabhängig sind, ist ein Antriebsmotor zugeordnet;
• d) die Position jedes der beiden Enden der beweglichen Lippe (15) ist, wie an sich bekannt, meßbar mittels einer Meßeinrichtung (31), die einen Ist-Wert bildet;
• e) jedem Lippenende ist eine Regeleinrichtung (30) zuge­ ordnet, die den Ist-Wert mit einem Soll-Wert ver­ gleicht und die den betreffenden Antriebsmotor (11) im Sinne einer Angleichung des Ist-Wertes an den Soll- Wert steuert.

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Einstellung der lichten Weite des Stoffaus­ trittsspaltes (21).

3. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Verschiebung der beweglichen Lippe in Strö­ mungsrichtung oder entgegengesetzt.

4. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Regeleinrichtungen (30) ein gemeinsamer Soll-Wert-Bildner (33) zugeordnet ist.

5. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Antriebsmotor (11) - zwecks Bil­ dung einer Sicherheitssteuerung - ein Zählwerk (40) zuge­ ordnet ist, das beginnend bei jedem Einschalt-Zeitpunkt die Einschaltdauer oder die Schritt-Anzahl oder die Umdre­ hungs-Anzahl ermittelt.

6. Stellvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Sicherheitssteuerung, daß beim Überschreiten einer bestimmten Einschaltdauer, Schritt-Zahl oder dergleichen beide Antriebsmotoren (11) stillgesetzt werden.

7. Stellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitssteuerung einen Differenz-Bildner (42) umfaßt, der aus den Meßwerten der beiden Zählwerke (40) einen Differenz-Wert bildet, und daß das Überschreiten ei­ nes bestimmten Differenz-Wertes das Stillsetzen der beiden Antriebsmotoren (11) auslöst.