专利名称：纸页断裂检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测在造纸机烘干部的纸页断裂检测装置，特别是涉及一种适用没有展开牵引力的烘干部的纸页断裂检测器。
具体地讲，在Bel-ChampTM型的烘干部中，重要的是在一旦发生纸页断裂时就将这个断裂检测出，以防止这纸页缠绕在烘缸上。Bel-ChampTM是Beloit公司的商标。
Bel-ChampTM的单层烘干部具有一个能轮流烘干纸页两侧的装置，而不使纸页经受长时间的展开牵引力，这个装置通常是装在一个通用的两层，双层以毡覆盖的烘干部中。
虽然上述的Bel-ChampTM型烘干部已经使在纸筒通过烘干部运动时纸页断裂的可能性大大减少，但是这样的断裂依然会偶而发生。
当在Bel-ChampTM烘干部发生纸页断裂时，Bel-ChampTM的良好的运行性能也使这段纸绕在一个烘缸上的可能性增加。如果绕在烘缸上的纸层过厚，则Bel-ChampTM烘干部的几何特性使得要把这缠绕上的纸页从烘缸上取下变为很困难。
一个可靠的纸页断裂检测器应能敏感纸幅的存在并能促使断裂纸页落到烘干部的上游，借此防止烘缸的超绕。可是，Bel-ChampTM的一般设计思想不包括任何展开的牵引力。因此，它不能采用通用的纸页断裂检测器。
一种已知的断裂检测方法包括一个能测定纸幅是否存在的光敏感器。一个光发射器位于纸幅的一侧，一个光接收器位于纸幅的另一侧。当一纸页在发射器和接收器之间运行时，光的通路被遮住，则表明有纸幅存在。
当一个纸页断裂时，光从发射器透过到达接收器，表明纸幅不存在。为了采用上述光学布置，在烘干部需存在一个纸页展开牵引力。
虽然在Bel-ChampTM型的装置中，在过去已经采用一个改型的检测断裂的光学检测器，特别是包括一个发射器和一个接收器的光敏感器。可是，这个发射器和接收器位于纸幅的同一侧，这种布置为了检测纸页的存在，利用的是反射光而不是透射光。
特别是由于这种敏感器是一种可以检测颜色差别的检测器，而为了使上述方法有效，必须用一个着色的毛毡。敏感器可以检测出毛毡同纸页的颜色差，这样在纸页断裂时，这个颜色差就可被敏感器检测出来。
但是，光敏感器是对在其光敏透镜上的灰尘和污物的沉积物敏感的。这些灰尘和污物的沉积物遮住了光的通路，这样会在即使纸幅断裂而不存在时也会指示纸幅的存在。如果出现这些假的指示，就可能使纸页断裂被发现之前已经有相当数量的纸页缠绕在烘缸上。把这些已缠绕上的纸页从烘缸上清除，就需使烘干部增加一段停机时间。
为了获得一种更可靠的纸页断裂检测方法，已经提供了本发明的真空传感器，真空传感器对灰尘和污物不象光传感器的对应部件那样敏感。
从设计原理上讲，可以通过测试在Bel-ChampTM真空滚筒中的真空度而确定纸幅是否存在。在正常运行状态下，这个真空度应是高的，但是在纸页断裂时由于纸幅不存在，真空度将下降到很低的程度。
利用真空检测的问题是难于确定在多大的真空度下应使纸页断裂检测器断开。机器的操作者在例行的操作中经常对Bel-ChampTM真空滚筒进行调整。可是，如果操作将真空的等级调到断开点的设定值以上，则纸页断裂将检测不出，如果操作者将真空等级调到断开点的设定值以下，则将发生一个假的断裂指示信号。
本发明提供一种检测纸页断裂的真空传感器，该传感器对真空滚筒中的正常操作中的调整不敏感，因而能可靠地检测出纸张的断裂。
因此，本发明的主要目的是提供一种检测在烘干部中的纸页断裂的真空传感器，这种传感器对真空滚筒内的真空状态突然改变敏感而对由例行操作调整引起的相对缓慢的真空状态的变化不敏感。
本发明的另一个目的是提供一种纸页断裂真空检测装置，这种装置克服了已有装置中存在的上述问题，而对检测在烘干部内的纸页断裂的已有技术作出了重要贡献。
本发明涉及一种检测在造纸机烘干部中的纸张断裂的检测装置和方法。该装置包括一个对烘干部的真空滚筒内的真空度敏感的真空传感器。该传感器只检测在真空滚筒内由纸页断裂引起的真空度突然变化，而不检测由操作者改变真空度而引起的真空度相对缓慢的改变。这个装置还包括一个同传感器相连并响应该传感器以便在传感器检测出真空度突变时使该纸页改道到一个位于传感器下游的废纸槽或料槽中的机构。这个结构可防止断裂的纸页在烘干部的一个烘缸上的不期望的缠绕。
在本发明的一个更特别的实施例中，这个传感器是一种压电压力传感器，敏感在真空滚筒的中心轴内的真空状态。
在本发明的另一个实施例中，传感器敏感一导管内的真空状态，该导管连接于真空滚筒和一部分真空源之间。
这种传感器在烘干部正常操作时，当未断裂的纸页延伸到烘干区时，其第一个输出为零，而当纸页发生断裂时，产生一输出信号，该输出信号正比于真空滚筒内由于纸页断裂而引起的真空度变化。
对于了解到下述的详细说明的本专业的普通技术人员来说，关于本发明的很多其它的改进和改型是显而易见的。这些改进和改型当然落在由权利要求书所限定的本发明的精神实质和保护范围之内。
图1是一个Bel-ChampTM型烘干部的局部侧视图，图中示出了传感器的位置;
图2同图1中所示的视图相类似，但示出了在下游段的纸幅断裂时，纸幅如何改道到废纸槽或料槽中;
图3是包括本发明的真空传感器的纸页断裂检测装置的示意图;
图4是本发明的另一实施例的纸页断裂检测装置的示意图，其中，传感器检测一导管内的真空度;
图5是表示传感器响应一个稳定状态的曲线;
图6是表示传感器响应纸页断裂的曲线;以及图7是表示传感器响应由操作者通过真空调节器增大气流的调整的曲线。
在上述所有图中相同的标号代表同类零件。
图1为包括本发明用于检测造纸机烘干部纸页断裂的纸页断裂检测装置的Bel-ChampTM烘干部的局部侧视图，图中用代号10代表整个纸页断裂检测装置，用12代表整个烘干部。装置10包括一个检测烘干部12的真空滚筒16内真空度的真空传感器14。传感器14只检测真空滚筒16内由于纸页断裂引起的真空突然变化，而不检测由于操作者调整真空度而引起的相当缓慢的变化。
图2同图1相类似，所不同的是示出了纸页出现断裂时装置10的操作状态。更具体地说，是使装置18同传感器14相连接并响应传感器14检测出真空度突变时的输出而使该纸页W改道到位于传感器下方的废纸槽22内。这种结构防止了断裂的纸页W在烘干部12中的一个烘缸24上的过度缠绕。
如图2所示，断裂的纸页W缠绕在烘缸24的周围，而下段断开的纸页尾端通过真空滚筒16伸到烘缸筒26的周围。
在正常操作下，真空滚筒16被抽成高真空，卷筒纸的断裂将引起真空滚筒16内的真空度突然降低，这个突然降低的真空度由传感器14检测出，该检测器14经电或其它的连接方式连到位于烘缸组24、26上游的装置18上。
装置18通常可以包括一个用于当纸页绕真空的传递滚筒28缠绕时切断该纸页的横断纸页切断装置。此外装置18还可以包括一个断开真空滚筒28的真空的机构，以便使运动的纸幅落入废纸槽22中，不使其伸展而围绕真空滚筒28的周围而传递到下游烘缸组上，该烘缸组包括烘缸24、26和真空滚筒16。
借助于上述结构，只有从真空滚筒28到烘缸24的一段很短的长度的纸页会弹绕在烘缸24上。
虽然，本发明的是针对具体的检测真空度突变的传感器14，但是，应该指出，本专业的普通技术人员可以将这个传感器用于触发一个视觉和声音的报警装置，以便使操作者用手工将该纸页放入废纸槽中。
此外，还可以使上述传感器14产生一个信号，以便切断(或用其它方式)整个烘缸组上游的纸幅而中断纸页沿烘干部的运动。
在本发明的一个优选的实施例中，传感器14是压电压力传感器。
图3是一个表明用于检测真空滚筒16中心轴30内的真空度的传感器14的示意图。
图4同图3类似，但是表示本发明的另一个实施例，其中的传感器14A检测在真空滚筒16A同一个局部真空源34相连的一导管32内的真空度。
如图3所示，传感器14的设置应使烘干部12在正常操作期间当非断裂的纸页W伸展通过烘干部12时，传感器的输出为零;当发生纸页断裂时，由传感器检测真空状态的变化，并产生一个正比于在真空滚筒16内由纸页断裂引起的真空度变化的输出信号。
图5是一条表示在稳态条件下的压电传感器14的特性曲线36，曲线36表示出压力与时间常数的数值之间的关系。
图6示出了表示分别在不同的时间常数下传感器响应纸页断裂的四条输出曲线38、40、42和44。
图7示出了表明分别在不同时间常数下传感器14响应真空滚轮的例行真空调节器调节的特性曲线46、48和50。
更具体地讲，图7示出了压力相对于调整时间的曲线。
更具体地讲，当纸页断裂之后出现一个新的稳态条件时，传感器14的输出下降到零，特别是如图6的曲线44所示的那样。通过一个快的和一个相当慢的输出信号变化之间的差别，可以检测出纸页断裂和真空调节器运动之间的区别。
更具体地讲，因纸页断裂而产生的输出信号发生在一个相当小的时间常数内。
在本发明的一个优选的实施例中，这个时间常数在1毫秒至3秒范围内。
在纸页断裂发生后，真空降低到一个新的稳态条件，而传感器14的输出按照下列函数衰减到零。
输出＝A＊e(-t/T)其中，A＝真空度变化的最大输出e＝自然对数的底t＝时间T＝时间常数时间常数定义为其输出达到初始值的e-1时，(即初始值的0.368倍)所需的时间，图5示出了这条曲线36。
配置传感器系统的目标是使其时间常数在毫秒的数量级。在这样的配置中，在纸页断裂期间发生的真空变化要快到足以充分被传感器检测到，如图6中绘出的曲线所示。
虽然在操作者调节真空调节器时发生慢得多的真空度变化是与传感器的连续衰减的输出相比拟的，但只要使传感器系统的时间常数足够短，则只会在传感器的输出上引起很小的波动，如图7所示。
在快的和相当缓慢变化的输出之间的差别使得鉴别纸页断裂和真空滚筒内真空调节器的移动成为可能，比较图6和7可以发现，在所画曲线的条件下，0.5秒时间常数是适合的。根据纸页存在时的最小稳态真空度调整检测电路的峰值电压设定值，可以由操作者手动操作改变真空度而不需要检测电平相应的改变或不产生纸页断裂的假指示。在暂时性操作(例如喂纸)中，该纸页断裂检测器的传感器必须是不起反应的，这同用其它通用检测器相同。
用标号18代表的装置18可以包括一个横断加工纸页的切断器，以便使这段纸页落入废纸槽22。此外，装置18还可以包括一个听觉或视觉报警装置，以便提醒操作者出现了纸页断裂。
本发明所公开的是利用一个压电真空传感器检测在Bel-ChampTM型烘干部中的纸页断裂的方法和装置。这种装置比已有的光学检测器使用寿命长，并且不需要操作一个展开牵引力。
此外，本发明的纸页断裂检测器可以进行调整操作，它不因操作者调整真空度而产生虚假的断裂信号。
本发明提供了一个检测纸页断裂的可靠装置，该装置的特有优点是能检测在一个没有展开牵引力的烘干部的纸页断裂。
权利要求
1.一种检测造纸机烘干部内纸页断裂的装置，该装置包括一个用于检测烘干部真空滚筒内的真空度的真空传感器，该传感器只检测该真空滚筒内由纸页断裂引起的真空度的突然变化，而不检测由于操作者的操作所引起的真空度的相当缓慢的变化；以及一个连接有该传感器的部件，该部件在该传感器检测出所述真空度的突然变化时响应该传感器而使该断裂的纸页改道到该传感器下游的废纸槽内；该部件的设置是为防止断裂纸页过分缠绕在烘干部的一个烘缸上。
2.如权利要求1所述的纸页断裂检测装置，其特征在于该传感器是压电压力传感器。
3.如权利要求2所述的纸页断裂检测装置，其特征在于，该传感器检测在所述真空滚筒的中心轴内的真空度。
4.一种如权利要求2所述的纸页断裂检测装置，其特征在于该传感器检测在所述真空滚筒同一个部分真空源相连的导管内的真空度。
5.一种如权利要求2所述的纸页断裂检测装置，其特征在于对该传感器的调整应使在烘干部的正常操作期间当不断裂的纸页伸展通过烘干部时，所述传感器的输出为零，而当一个纸页发生断裂时，则产生另一个正比于该真空滚筒内由纸页断裂引起的真空度变化的信号。
6.如权利要求5所述的纸页断裂检测装置，其特征在于当纸页断裂后出现一个新的稳态条件时，所述另一个输出信号衰减到零;该另一个输出信号只产生于真空度变化的时间常数相当小的情况下。
7.如权利要求6所述的纸页断裂检测装置，其特征在于该时间常数是在1毫秒至3秒范围内。
8.如权利要求1所述的纸页断裂检测装置，其特征在于所述连接有传感器的部件包括一个横断加工纸幅的切断器，用于切断该纸幅;一个位于该切断器下方用于收集切断的纸幅的废纸槽。
9.一种检测造纸机内单层烘干部的纸页断裂的检测装置，该装置包括一个检测烘干部的真空滚筒内真空度的真空传感器，该传感器只检测在该真空滚筒内由纸页断裂所引起的真空度的突然变化，而不检测由于操作者的操作引起的真空度的相当缓慢的变化;以及一个连接该传感器的部件，该部件响应该传感器的输出，在该传感器检测到真空度的突然变化时产生一个指示纸页发生断裂的信号。该部件的设置是防止断裂的纸页过分缠绕在单层烘干部的一个烘缸上。
全文摘要
一种检测造纸机烘干部中纸页断裂的检测装置，该装置包括检测烘干部真空滚筒内真空度的真空传感器。该传感器只检测真空滚筒内由纸页断裂引起的真空度突变，而对因操作者的操作引起的真空度的相当缓慢的变化不敏感。一个引导部件同该传感器相连并响应该传感器的输出，在该传感器检测到真空度的突变时，使该纸页改道到位于传感器下游的废纸槽中。该部件的设置防止了断裂纸页过分缠绕到烘干部的一个烘缸上。
文档编号D21F7/04GK1088647SQ93114519
公开日1994年6月29日 申请日期1993年11月16日 优先权日1992年11月25日
发明者杰夫里·亨利·普克斯基 申请人:贝洛特工艺技术公司