[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung und/oder Steuerung
der Kantenlage von Papierbahnen in Wellpappenmaschinen oder dergleichen, mit einer
optischen Fühlervorrichtung, die ein Signal abgibt, wenn die Kantenlage der Papierbahn
von einer vorgegebenen Lage abweicht.
[0002] Es ist bekannt, bei einseitigen Wellpappenmaschinen den Leimauftragsbehälter mit
verstellbaren Leimabdämmwänden zu versehen, um die Leimauftragsbreite der jeweiligen
Lage bzw. Breite der gewellten Bahn anzupassen (DE-PS 29 34 496). Die Leimdämmwände
sind mit einer Spindelmutter gekoppelt, die auf einer Gewindespindel sitzen. Mittels
Drehlagern sitzen Motoren auf den Gewindespindeln, die über einen Ketten- oder Riemenantrieb
die Spindelmuttern in Drehung versetzen können. Mit den Leimdämmwänden ist jeweils
ein Paar Fotozellen gekoppelt, die zu den Kanten der zu wellenden Bahn ausgerichtet
sind. In der Normallage wird eine Fotozelle freigelassen und die andere abgedeckt.
Ist dies nicht der Fall, sondern werden z.B. beide Fotozellen abgedeckt, wird von
einer geeigneten Steuervorrichtung ein Verstellsignal für den zugehörigen Motor erzeugt,
der sich darauf in Drehung setzt und die Spindelmutter antreibt, um die Leimdämmwand
der Papierbahnkante solange nachzufahren, bis die beschriebene Normallage erreicht
ist.
[0003] Die beschriebene Vorrichtung ist verhältnismäßig ungenau, da das Steuersignal nur
qualitativ vorliegt. In dem Augenblick, in dem lediglich eine Fotozelle abgedeckt
ist, wird die Verstellung der Leimdämmwand eingestellt. Eine genaue Übereinstimmung
zwischen Bahnkante und Leimdämmwand ist dadurch nicht zu erreichen. Darüber hinaus
ist der mechanische Aufwand zur Verstellung der Leimdämmwände verhältnismäßig groß.
[0004] Ein anderes Problem bei einseitigen Wellpappenmaschinen und vor allem im Bereich
einer Wellpappenanlage vor der Beklebemaschine besteht darin, daß die einzelnen Bahnen
lagerichtig übereinander zu liegen kommen. Wird hierfür nicht Sorge getragen, ergeben
sich mehrere Nachteile. Vor der Beklebemaschine ist ein Leimauftragswerk angeordnet,
um die einseitig beschichtete gewellte Bahn mit Leim zu versehen, damit die zweite
Deckschicht damit verbunden werden kann. Bei nicht lagerichtigem Übereinanderliegen
der Bahnen gelangt mithin Leim in die Beklebemaschine, was nach einer gewissen Zeit
deren Funktion erheblich beeinträchtigen kann. Die Reinigung der Klebemaschine ist
aufwendig und bedingt den Stillstand der gesamten Wellpappenmaschine. Außerdem erfordert
der nicht einwandfrei gebildete Rand der Wellpappe, daß er entsprechend abgeschnitten
werden muß zwecks Bildung eines sauberen Randes. Dadurch entsteht eine mehr oder weniger
große Abfallmenge.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine
wirksame Erfassung der Kantenlage von Papierbahnen in Wellpappenmaschinen oder dergleichen
möglich ist, um gewünschte Steuersignale zur Verstellung der Lage von Bahnen bzw.
von Leimdämmwänden in einer Leimauftragsvorrichtung zu erhalten.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fühlvorrichtung mindestens
einen bandförmigen, quer zur Laufrichtung der Papierbahn angeordneten optoelektrischen
Fühler aufweist, der in Abhängigkeit von der Überdeckung durch die Papierbahn ein
variables analoges Signal erzeugt.
[0007] Der erfindungsgemäße bandförmige Fühler bildet einen sogenannten Lichtvorhang, welcher
ein der jeweiligen Lichtstrahlabdeckung proportionales Signal, z.B. in Form eines
Analog-Konstantstromausganges, liefert und somit eine quanti tative und qualitative
Aussage über die jeweilige Bahnlage. Das der Bahnkantenposition entsprechende Signal
dient als Führungsgröße zur Positionsregelung, z.B. der Leimabdämmwände damit die
Leimbenetzung der Auftragswalze deckungsgleich zur Bahnlage erfolgt.
[0008] Eine Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Anordnung von Fühlern
vor dem Auftragswerk einer Wellpappenanlage, von denen ein erster Fühler der einseitig
gewellten Bahn und ein zweiter Fühler der zweiten Deckbahn zugeordnet ist, wobei der
einseitig gewellten Bahn vor dem Auftragswerk eine Verstellvorrichtung zugeordnet
ist, und ferner durch eine Vergleichsvorrichtung, in die das Signal des zweiten Fühlers
als Sollwert und das des ersten Fühlers als Istwert gegeben wird und in Abhängigkeit
von der Regelabweichung ein Stellsignal für die Verstellvorrichtung erzeugt.
[0009] In Wellpappenbahnen wird die einseitig beschichtete gewellte Bahn vor dem Auftragswerk
normalerweise einer sogenannten Vakuumbremse zugeführt, die für eine vorgegebene Spannung
der Bahn hinter der Vakuumbremse sorgt. Die Vakuumbremse kann mit Hilfe eines Stellantriebs
auch zur seitlichen Verstellung der Bahn dienen. Bei der beschriebenen Ausführungsform
dient die Lage der zweiten Deckbahn als Sollwert, dem die Lage der einseitig beschichteten
gewellten Bahn mit Hilfe der Vakuumbremse nachgefahren wird. Auf diese Weise ist es
möglich, die einseitig beschichtete gewellte Bahn mit der zweiten Deckbahn vor der
Beklebemaschine lagerichtig übereinanderzubringen, so daß so gut wie jeder Abfall
vermieden wird.
[0010] Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Anordnung
von mindestens einem Fühler an der von einem Verstellmotor verstellbaren Dämmwand
eines Leimauftragsbehälters einer einseitigen Wellpappenmaschine und durch eine Vergleichsvorrichtung,
in die ein Sollsignal und das Istsignal des Fühlers gegeben wird und die in Abhängigkeit
von der Regelabweichung ein Stellsignal für den Verstellmotor erzeugt. Als Sollsignal
kann z.B. das Ausgangssignal des bandförmigen Fühlers dienen, das z.B. bei einer halben
Überdeckung erzeugt wird. Wird zu Beginn die Leimdämmwand so justiert, daß die halbe
Fühlerüberdeckung der Sollage entspricht, ist eine Abweichung von der vorgegebenen
Überdeckung eine Regelabweichung, die dazu verwendet werden kann, den Verstellmotor
für die Leimdämmwand solange zu verstellen, bis die Sollüberdeckung erreicht worden
ist. Es versteht sich, daß auch beliebige andere Überdeckungen zur Sollwertbildung
herangezogen werden können. Schließlich ist alternativ auch denkbar, die Größe des
Ausgangswertes des Fühlers auf einen Positionierantrieb zu geben, der in Abhängigkeit
von der Größe des Signals eine Verstellung um einen vorgegebenen Weg bewirkt. Positionierantriebe
sind jedoch bekanntlich aufwendiger als übliche Stellantriebe.
[0011] Wie bereits erwähnt, können die Leimdämmwände mit Hilfe eines Spindelantriebs angetrieben
werden. In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor,
daß die Dämmwände jeweils mit einer Spindelmutter gekoppelt sind und die axial fest
gelagerte Spindel geteilt ist mit relativ zueinander drehbaren, von jeweils einem
Verstellmotor angetriebenen Spindelabschnitten. Eine derartige Ausführung des Antriebs
für die Leimdämmwände weist mehrere Vorteile auf. Da die Spindelmutter sich translatorisch
bewegt und die Spindelabschnitte drehbar angetrieben sind, können die Motoren ortsfest
positioniert werden. Die Leimdämmwände können dabei einzeln oder synchron geregelt
werden. Der Abdämmbereich wird nur durch die Baulänge der Spindelmuttern begrenzt.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt jedoch in der qualitativen und quantitativen
Erfassung der Bahnkanten und der Regelmöglichkeit der Leimdämmwände, so daß eine genaue
Positionierung erfolgen kann.
[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
[0013]
Fig. 1 zeigt äußerst schematisch die Zuordnung von zwei erfindungsgemäßen Fühlern
zu einer Papierbahn.
Fig. 2 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Wellpappenmaschine im Bereich vor
einer Beklebemaschine.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild für die Regelung von Leimdämmwänden im Auftragswerk
einer einseitigen Maschine.
Fig. 4 zeigt sehr schematisch eine einseitige Maschine mit einem Auftragswerk.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild zur Positionierung von Bahnen in einer Wellpappenmaschine
nach Fig. 2.
Fig. 6 zeigt schematisch, teilweise im Schnitt, den Verstellantrieb für Dämmwände
in einer Auftragsvorrichtung einer einseitigen Maschine nach Fig. 4.
[0014] Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird,
sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung
mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.
[0015] In der oberen und unteren Darstellung nach Fig. 1 sind bandförmige optoelektrische
Fühler 10, 11 im Abstand L
1 voneinander angeordnet. Sie sind unterhalb einer Papierbahn 12 von der Breite L
1 angeordnet. Die Fühler 10, 11 bestehen z.B. aus einer Reihe von Fotodioden, die sich
quer zur Laufrichtung der Papierbahn 12 erstreckt. Alle Ausgänge der Fotodioden gehen
auf einen gemeinsamen Leiter, dessen Signal mithin abhängig ist von dem Grad der Überdeckung
des gesamten Fühlers 10, 11. In der oberen Darstellung nach Fig. 1 liegt die Papierbahn
12 mit den Kanten in der Mitte der FÜhler 10, 11. In dieser Neutrallage wird z.B.
ein Strom I, bzw. I
2 erzeugt. Dieser Strom ändert sich, wenn gemäß der unteren Darstellung nach Fig. 1
die Papierbahn 12 nach rechts verschoben liegt. Das Ausmaß der Verschiebung Δ1 entspricht
dem Ausgangsstrom I
1 bzw. I
2. Mit Hilfe der gezeigten Vorrichtung läßt sich mithin eine klare Aussage zur Lage
der Bahn 12 treffen. Die Signale der Fühler 10, 11, die Analogsignale darstellen,
können mithin als Führungsgrößen bzw. als Regelgrößen verwendet werden, wie nachfolgend
gezeigt wird.
[0016] Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau einer Wellpappenmaschine kurz vor einer Beklebemaschine
13. Der Beklebemaschine 13 ist ein Auftragswerk 14 und eine Walzenanordnung 15 zu
Vorheizzwecken vorgeordnet. Eine obere einseitig beschichtete Wellpappenbahn 16 wird
über eine Brücke 17 herangeführt und passiert eine Vakuumbremse 18. Sie gelangt über
die obere Heizwalze 19 in das Auftragswerk und anschliessend in die Beklebemaschine
13. Eine zweite einseitig beschichtete Wellpappenbahn 20 passiert eine Vakuumbremse
21 und wird um den mittleren Vorheizzylinder 22 umgelenkt und gelangt anschließend
in das Auftragswerk 14 und ebenfalls in die Beklebemaschine 13. Eine zweite Deckbahn
23 wird ebenfalls von der Brücke 17 zugeführt und umschlingt den unteren Vorheizzylinder
24 und gelangt über Umlenkrollen im Auftragswerk 14 ebenfalls zur Beklebemaschine
13.
[0017] Die beschriebene Anordnung ist an sich bekannt. Es versteht sich, daß bei einer Einfachwellung
nur die Bahn 16 bzw. 2
0 und die Deckbahn 23 der Beklebemaschine 13 zugeführt wird.
[0018] Zwischen Vorheizanordnung 15 und Auftragswerk 14 sind allen drei Bahnen 16, 20, 23
Fühleranordnungen 26, 27 bzw. 28 zugeordnet, die entsprechend Fig. 1 ausgebildet sind.
Es ist jedoch auch möglich, jeweils nur einer Bahnkante eine Fühleranordnung zuzuordnen.
Ferner ist zu erwähnen, daß die Vakuumbremsen 18 bzw. 21 einen Verstellantrieb aufweisen
zwecks Verlagerung der Bahn 16 bzw. 20 quer zur Laufrichtung.
[0019] Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 ergibt sich aus der Darstellung nach
Fig. 5. Aus dieser ist ersichtlich, daß die optischen Fühleranordnungen 26 bis 28
mit einem Rechner 29 verbunden sind, von dem Stellsignale für Verstellantriebe 30
bzw. 31 ausgehen für die Vakuumbremsen 18 bzw< 21. Die optische Fühleranordnung 28
ermittelt die Position der Deckbahn 23, wobei das Fühlersignal von der FÜhleranordnung
28 als Sollwert in den Rechner 29 eingegeben wird. Der Rechner vergleicht die Fühlersignale
der Fühler 26 bzw. 27 mit diesem Sollsignal. Besteht keine Übereinstimmung, wird vom
Rechner 29 ein Verstellsignal auf die Stellantriebe 30 bzw. 31 für die Vakuumbremse
18 bzw. 21 erzeugt, um die Bahn 16 bzw. 20 in Übereinstimmung mit der Lage der Deckbahn
23 zu bringen. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Bahnen 16, 20 und 23 lagerichtig
übereinander liegen.
[0020] In Fig. 4 ist äußerst schematisch eine einseitige Maschine mit den beiden Riffelwalzen
und der Preßwalze angedeutet. Die zu riffelnde Bahn ist mit 30 und die Deckbahn mit
31 bezeichnet. Ein Auftragswerk weist eine Leimwalze 32 und eine Auftragswalze 33
auf sowie einen in Fig. 4 nicht zu sehenden Leimbehälter mit Leimdämmwänden. Hierauf
wird in Verbindung mit Fig. 6 eingegangen. Das Auftragswerk ist auf einem Wagen 34
angeordnet, der in Richtung des Doppelpfeils 35 auf die untere Riffelwalze zu bzw.
von dieser fort verstellbar ist. Auf diese Weise läßt sich durch
Ver- schiebung des Wagens 34, der auf Rollen oder Rädern ruht, ein freier Zugang zu
den Riffelwalzen erhalten., Mit den Leimdämmwänden ist eine Fühleranordnung gemäß
Fig. 1 verbunden, wobei in Fig. 4 eine Fühleranordnung 36 zu sehen ist, die an einem
Haltearm 37 angeordnet ist, der seinerseits mit einer Leimdämmwand verbunden ist.
Die Fühleranordnung 36 ist auf eine Kante der Bahn 30 vor den Riffelwalzen gerichtet
und stellt die Relativlage von Fühleranordnung und Bahnkante fest, wie dies anhand
von Fig. 6 beschrieben wurde.
[0021] Die Normallage bzw. Neutrallage kann z.B. durch die halbe Überdeckung der Papierbahn
am Fühler definiert werden. Ein Sollwertgeber 39 gemäß Fig. 3 gibt mithin ein entsprechendes
Signal auf einen Rechner 38, der sowohl von der Fühleranordnung 36 als auch von der
Fühleranordnung 36a Signale erhält. Der Rechner 38 erzeugt Stellsignale für Verstellmotoren
40, 41 für die Leimdämmwände. Weicht das Istsignal der optischen Anordnungen 36 bzw.
36a vom Sollwert ab, erzeugt der Rechner 38 Stellsignale für die Verstellmotoren 40,
41, um die Leimdämmwände entsprechend auf die zugehörige Bahnkante einzustellen. In
Fig. 1 ist der Leimbehälter 42 im Schnitt gezeigt, in dem zwei Leimdämmwände 43 bzw.
44 angeordnet sind. Die Leimdämmwände 43, 44 sind mit Spindelmuttern 45 bzw. 46 verbunden,
die auf Spindelabschnitten 47 bzw. 48 einer sich über die gesamte Breite des Leimbehälters
42 erstreckenden Gewindespindel bilden. Die Spindelabschnitte 47, 48 weisen Lager
49 bzw. Zapfen 50 auf, sind mithin relativ zueinander verdrehbar. Die äußeren Enden
der Spindelabschnitte 47, 48 sind mit Wellen 51 bzw. 52 versehen, die über Kupplungen
53, 54 mit den Verstellmotoren 40, 41 gekoppelt sind. Die Spindelabschnitte 47, 48
sind mithin axial fest, jedoch drehbar gelagert. Die Spindelmuttern 45, 46 sind hingegen
drehfest und bewegen sich translatorisch. Mit Hilfe der Verstellmotoren 40, 41 lassen
sich die einzelnen Leim- dämmwände 43, 44 unabhängig von den ortsfest angeordneten
Motoren 40, 41 verste llen.
1. Vorrichtung zur Erfassung und/oder Steuerung der Kantenlage von Papierbahnen in
Wellpappenmaschinen oder dergleichen mit einer optischen Fühlervorrichtung, die ein
Signal abgibt, wenn die Kantenlage der Papierbahn von einer vorgegebenen Lage abweicht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlvorrichtung mindestens einen bandförmigen quer
zur Laufrichtung der Papierbahn (12) angeordneten optoelektrischen Fühler (10, 11)
aufweist, der in Abhängigkeit von der Überdeckung durch die Papierbahn (12) ein variables
analoges Signal erzeugt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von Fühlern (26,
27, 28) vor dem Auftragswerk (14) einer Wellpappenanlage, von denen ein Fühler (26
bzw. 27) der einseitig beschichteten gewellten Bahn (16 bzw. 20) und ein zweiter Fühler
(28) der zweiten Deckbahn (23) zugeordnet ist, wobei der einseitig beschichteten gewellten
Bahn (16 bzw. 20) vor dem Auftragswerk (14) eine Verstellvorrichtung (18 bzw. 21)
zugeordnet ist, und ferner durch eine Vergleichsvorrichtung (29), in die das Signal
des zweiten Fühlers (28) als Sollwert und das des ersten Fühlers (26 bzw. 27) als
Istwert gegeben wird und die in Abhängigkeit von der Regelabweichung ein Stellsignal
für die Verstellvorrichtung (18 bzw. 21) erzeugt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von mindestens
einem Fühler (36, 36a) an der von einem Verstellmotor (40, 41) verstellbaren Dämmwand
(43, 44) eines Leimauftragbehälters (42) einer einseitigen Wellpappenmaschine und
durch eine Vergleichsvorrichtung (38), in die ein Sollsignal und das Istsignal des
FÜhlers (36, 36a) gegeben wird und die in Abhängigkeit von der Regelabweichung ein
Stellsignal für den Verstellmotor (40, 41) erzeugt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Dämmwände über einen Spindelantrieb von
einem Verstellmotor antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmwände (43,
44) mit einer Spindelmutter (45, 46) gekoppelt sind und die axial fest gelagerte Spindel
geteilt ist mit relativ zueinander drehbaren vom jeweiligen Verstellmotor (40, 41)
antreibbaren Spindelabschnitten (47, 48).