DE19908973A1 - Verfahren zur Regelung des Reißlängenverhältnisses einer erzeugten Papierbahn und Papiermaschine - Google Patents
Verfahren zur Regelung des Reißlängenverhältnisses einer erzeugten Papierbahn und PapiermaschineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung und Regelung des Reißlängenverhältnisses einer erzeugten Papierbahn, mit den Verfahrensschritten: DOLLAR A - Herstellung einer fluiden Faserstofflage mit Hilfe eines Stoffauflaufes (1) mit einer Stoffauflaufdüse, DOLLAR A - Erzeugung einer Papierbahn aus der fluiden Faserstofflage, DOLLAR A - Messung des Reißlängenverhältnisses L/Q¶akt¶ der Papierbahn an der laufenden Bahn, DOLLAR A - Vergleich des aktuellen Reißlängenverhältnisses L/Q¶akt¶ mit einem vorgegebenen Reißlängenverhältnis L/Q¶vor¶ und Bestimmung der Abweichung, DOLLAR A - Erhöhung der Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Q¶akt¶ größer ist als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Q¶vor¶, DOLLAR A - Reduktion der Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Q¶akt¶ kleiner ist als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Q¶vor¶. DOLLAR A Außerdem betrifft die Erfindung eine Papiermaschine zur Durchführung des oben genannten Verfahrens.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des
Reißlängenverhältnisses einer erzeugten Papierbahn durch
Veränderung der Mikroturbulenz im Bereich der
Stoffauflaufdüse. Weiterhin betrifft die Erfindung eine
Papiermaschine mit einem Stoffauflauf, der zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Neben anderen Qualitätsmerkmalen stellt das
Reißlängenverhältnis einer Papierbahn ein wesentliches
Eigenschafts- und Qualitätskriterium eines hergestellten
Papieres dar. Das Reißlängenverhältnis L/Q ist das Verhältnis
zwischen der Reißlänge L in Längsrichtung und der Reißlänge Q
in Querrichtung einer Papierbahn. Die Reißlänge stellt ein
Maß für die Reißfestigkeit des Papieres dar. Dieses Maß gibt
an, wie lang ein Papierstreifen sein kann, bis er unter der
Last seines eigenen Gewichtes abreißt. Ermittelt man die
Reißlänge sowohl in Längsrichtung der Papierbahn, als auch in
Querrichtung der Papierbahn und bildet das Verhältnis
zueinander, so erhält man die als Reißlängenverhältnis
bezeichnete dimensionslose Wertzahl L/Q.
Für unterschiedliche Anforderungen an Papiere werden
unterschiedliche Ansprüche an das Reißlängenverhältnis L/Q
gestellt. Beispielsweise sollte bei der Verarbeitung in
schnellaufenden Druckmaschinen insbesondere die
Reißfestigkeit in Längsrichtung groß sein, um einen
störungsfreien Betrieb der Druckmaschinen zu gewährleisten.
Hier wird also ein hohes Reißlängenverhältnis gefordert, das
gleichzeitig mit hohen Concora-Werten korrespondiert.
Andererseits ist bei Formatpapieren, sowie bei vielen
Verpackungspapieren eine möglichst gleichgroße Reißfestigkeit
in Längsrichtung und in Querrichtung erwünscht. Das heißt,
das Reißlängenverhältnis L/Q sollte möglichst in einem
Bereich von 1 liegen, so daß die Reißfestigkeit des Papieres
in alle Richtungen möglichst konstant ist.
Ein weiteres Beispiel ist durch die Tatsache gegeben, daß es
keine einheitliche Bewertung der Mittellage von Wellpappe -
Welle oder Fluting genannt - gibt. Ein Teil der Abnehmer
bewertet Welle mit dem Concora Medium Test (CMT), wofür ein
vergleichsweise hohes Reißlängenverhältnis benötigt wird.
Gleichzeitig ist auch die Bewertung mit dem "Short
Compression Test" quer zur Bahn (SCTquer) gebräuchlich, wofür
ein möglichst niedriges Reißlängenverhältnis L/Q benötigt
wird (wodurch der CMT-Wert sinkt). Dies bedeutet, daß die
Produzenten von Welle bei Belieferung unterschiedlicher
Abnehmer gezwungen sind, wechselweise Welle mit hohem oder
niedrigem Reißlängenverhältnis zu produzieren.
In der Europäischen Patentanmeldung EP 0 774 540 A2 der
Anmelderin ist grundsätzlich ein Verfahren zur Beeinflussung
des Reißlängenquerprofils einer laufenden Faserstoffbahn
beschrieben worden. Die Aufgabe dieser Erfindung war es, das
Querprofil der Reißlängen einer Papierbahn, welches über die
Bahnbreite unterschiedlich ausfällt und besonders an den
Rändern vom Mittelwert abweichende Werte aufweist, zu
vergleichmäßigen. Ein Verfahren zur konkreten Einstellung und
Regelung der Papiermaschine wurde allerdings nicht angegeben,
sondern lediglich die Möglichkeit, in den Randzonen Einfluß
auf das Reißlängenquerprofil der Papierbahn auszuüben.
Es ist also durch die Ausgestaltung im Stand der Technik
nicht das Problem gelöst, wie im Herstellungsverfahren einer
Papierbahn ein bestimmtes, den Kundenwünschen entsprechendes
Reißlängenverhältnis L/Q eingestellt und im laufenden Betrieb
beibehalten werden kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur
Einstellung und Regelung des Reißlängenverhältnisses L/Q im
Produktionsprozeß einer Papierbahn anzugeben, welches es
erlaubt, das Reißlängenverhältnis L/Q den Vorgaben eines
Kundenwunsches anzupassen und während des
Produktionsprozesses aufrechtzuerhalten. Weiterhin ist es
Aufgabe der Erfindung eine Papiermaschine anzugeben, die
geeignet ist, dieses erfindungsgemäße Verfahren
durchzuführen.
Demgemäß schlägt der Erfinder ein Verfahren zur Einstellung
und Regelung des Reißlängenverhältnisses L/Q einer erzeugten
Papierbahn vor, welches die folgenden Verfahrensschritte
beinhaltet:
- - Herstellung einer fluiden Faserstofflage mit Hilfe eines Stoffauflaufes mit einer Stoffauflaufdüse,
- - Erzeugung einer Papierbahn aus der fluiden Faserstofflage,
- - Messung des aktuellen Reißlängenverhältnisses L/Qakt der Papierbahn an der laufenden Bahn,
- - Vergleich des aktuellen Reißlängenverhältnisses L/Qakt mit einem vorgegebenen Reißlängenverhältnis L/Qvor und Bestimmung der Abweichung vom Sollwert,
- - Erhöhung der Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Qakt größer ist, als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Qvor,
- - Reduktion der Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Qakt kleiner ist, als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Qvor.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, ein
bestimmtes Reißlängenverhältnis L/Q für eine Papierbahn
vorzugeben, den aktuellen Wert während des
Herstellungsprozesses zu messen und durch entsprechende
Maßnahmen die Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse
zu verändern und so einzustellen, daß das Papier das
gewünschte Reißlängenverhältnis L/Q erreicht, und dieses
während des Produktionsprozesses konstant bleibt. Da die
Mikroturbulenz die Orientierung der Fasern in der Papierbahn
wesentlich beeinflußt, und diese Orientierung der Fasern das
Reißlängenverhältnis wesentlich mitbestimmt, kann durch
Änderung der Mikroturbulenz in der gewünschten Richtung auch
das Reißlängenverhältnis verändert und während des Prozesses
geregelt werden.
Die Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse kann durch
unterschiedliche Maßnahmen verändert werden, beispielsweise
können zusätzliche Turbulenzgeneratoren im
Stoffauflaufbereich angebracht werden, oder Eindüsungen von
Luft oder Flüssigkeit oder ähnliches vorgenommen werden.
Erfindungsgemäß liegt jedoch die bevorzugte Maßnahme darin,
daß der Stoffauflauf mit mindestens einer verschiebbaren
Trennlamelle ausgestattet ist und die Veränderung der
Mikroturbulenz durch eine Verschiebung der Trennlamelle in
Maschinenrichtung erfolgt. Die Verschiebung der Trennlamelle
bewirkt eine Veränderung des Querschnitts im Austrittsbereich
der Stoffauflaufdüse und damit eine Veränderung der
Wandeffekte in der Strömung, die wiederum die Mikroturbulenz
erzeugen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, das Reißlängenverhältnis L/Qakt
mit Hilfe einer Ultraschall-Messung zu bestimmen. Durch diese
Ultraschall-Messung besteht die Möglichkeit, das
Reißlängenverhältnis während des Betriebes online zu
bestimmen und damit auf einfache Weise einen Regelmechanismus
für das Reißlängenverhältnis aufzubauen.
Die Bestimmung des Reißlängenverhältnisses L/Q in der
Papiermaschine erfolgt vorzugsweise mit der
Ultraschallmethode. Dabei wird an der Meßstelle ein
Ultraschallsender und in bestimmtem Anstand dazu in Längs-
und in Querrichtung der Bahn ein Schallempfänger angeordnet,
in Kontakt oder unmittelbarer Nähe zur Papierbahn. In
regelmäßigen Abständen wird die Papierbahn mit dem Meßsender
durch kurze Ultraschallimpulse in Schwingung versetzt. Die
Zeit zwischen dem Senden und Empfangen des Impulses durch die
beiden Empfänger in Längs- und Querrichtung wird gleichzeitig
gemessen und daraus die Schallgeschwindigkeiten vL und vQ des
Impulses in Längs- und Querrichtung der Papierbahn errechnet.
Die Bestimmung des Reißlängenverhältnisses L/Q aus vL und vQ
erfolgt aufgrund der Tatsache, daß zwischen der Steifigkeit
(Verhältnis von Dehnlänge eines Papierstreifens infolge einer
bestimmten Zugkraft) und der Reißlänge der Papierbahn eine
sehr gute Korrelation besteht. Die Steifigkeit kann aufgrund
physikalischer Gesetze aus der jeweiligen
Schallgeschwindigkeit errechnet werden. So erhält man eine
brauchbare Näherung für das Reißlängenverhältnis, indem man
das Quadrat aus dem Bruch von vL und vQ bildet, mit:
L/Q ≅ (VL/VQ)2
Die Genauigkeit der obigen Formel wird in vielen Fällen
bereits ausreichen, um L/Q in der laufenden Papiermaschine zu
regeln. Bei Bedarf kann ein beliebig besserer Zusammenhang
durch Erweiterung/Veränderung der Formel gewonnen werden,
indem die Steifigkeit und die Reißlänge des Papieres im Labor
gemessen werden und entsprechende Vergleiche zwischen beiden
Werten durchgeführt werden.
Bei der Ausführung des Regelverfahrens ist es weiterhin
vorteilhaft, die Größe der Veränderung der Mikroturbulenz
proportional zur absoluten Differenz zwischen aktuellem
Reißlängenverhältnis L/Qakt und vorgegebenem
Reißlängenverhältnis L/Qvor durchzuführen.
Erfindungsgemäß wird weiterhin bei zu hohem
Reißlängenverhältnis L/Q die Mikroturbulenz erhöht und bei zu
niedrigem Reißlängenverhältnis L/Q die Mikroturbulenz
reduziert.
Ist der Stoffauflauf mit einer Trennlamelle ausgestattet, so
wird die Trennlamelle bei zu geringem Reißlängenverhältnis
L/Q gegen die Maschinenlaufrichtung und bei zu großem
Reißlängenverhältnis L/Q in die Maschinenlaufrichtung
verschoben. Durch die Verschiebung der Lamelle in
Maschinenlaufrichtung wird eine Querschnittsreduktion im
Austrittsbereich des Stoffauflaufes bewirkt, die eine
Erhöhung der Mikroturbulenz mit sich zieht und umgekehrt.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens
sieht vor, daß das Reißlängenverhältnis L/Qakt als Querprofil
über die Maschinenbreite gemessen wird und die Mikroturbulenz
sektional über die Maschinenbreite verändert/geregelt wird.
Hierbei kann es vorteilhaft sein, die Querprofilmessung durch
eine Vielzahl von Meßstellen, die über die Maschinenbreite
verteilt angeordnet sind, durchzuführen. Andererseits kann
die Querprofilmessung auch durch mindestens eine Meßstelle,
die in Maschinenquerrichtung verschiebbar ausgeführt ist,
vorgenommen werden.
Bei der erstgenannten Maßnahme wird eine relativ hohe Anzahl
von Sensoren für die Meßstellen notwendig um eine gute
Überdeckung des Querprofils zu erreichen, wobei auf
vorteilhafte Weise jede Meßstelle für ihre Sektion ein
kontinuierliches Längsprofil liefert. Im zweitgenannten Fall
der Messung des Querprofils durch verschiebbare Meßstellen
beziehungsweise Sensoren werden die Sensoren während des
Betriebes in Maschinenquerrichtung verschoben, so daß zwar an
jeder Stelle der Papierbahn Meßwerte existieren, jedoch diese
zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten, so daß das
gemessene Querprofil kein tatsächliches Querprofil, sondern
ein Schrägprofil der Papierbahn darstellt.
Zusätzlich schlagen die Erfinder vor, gleichzeitig mit der
Beeinflussung der Mikroturbulenz im Bereich der
Stoffauflaufdüse die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem
aus der Düse austretenden Freistrahl und dem Sieb in
günstiger Weise einzustellen.
Zur Durchführung des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen
Verfahrens schlagen die Erfinder weiterhin eine
Papiermaschine vor, mit einem Stoffauflauf mit mindestens
einer Stoffauflaufdüse zur Bildung einer fluiden
Faserstofflage und mindestens einem Mittel zur Beeinflussung
der Mikroturbulenz der aus der Stoffauflaufdüse ausströmenden
Stoffsuspension, weiterhin einem Mittel zur Messung des
Reißlängenverhältnisses L/Qakt der Papierbahn an der laufenden
Bahn, einem Mittel zum Vergleichen des aktuellen
Reißlängenverhältnisses L/Qakt mit einem vorgegebenen
Reißlängenverhältnis L/Qvor und Bestimmung der Abweichung, und
einem Mittel zur Regelung/Steuerung der Intensität der
Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse in
Abhängigkeit vom Reißlängenverhältnis L/Q der erzeugten
Papierbahn, wobei die Mikroturbulenz erhöht wird, falls das
aktuelle Reißlängenverhältnis L/Qakt größer als das
vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Qvor ist, und die
Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse reduziert
wird, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Qakt kleiner
als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Qvor ist.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Papiermaschine sieht
weiterhin vor, daß das mindestens eine Mittel zur
Beeinflussung der Mikroturbulenz mindestens eine
verschiebbare Trennlamelle innerhalb des Stoffauflaufes ist
und weiterhin das Mittel zur Messung des
Reißlängenverhältnisses L/Qakt der Papierbahn ein
Ultraschallmeßgerät ist. Bezüglich der notwendigen
Verstellvorrichtungen für die verschiebbaren Trennlamellen
wird beispielhaft auf die Offenlegungsschrift DE 197 15 789 A1
verwiesen. Eine weitere Verstellvorrichtung ist in der
später erläuternden Fig. 1 dargestellt.
Die Erfinder schlagen außerdem vor, daß das Mittel zum
Vergleichen des aktuellen Reißlängenverhältnis L/Qakt mit
einem vorgegebenen Reißlängenverhältnis L/Qvor und zur
Bestimmung der Abweichung ein Prozessor mit einem
entsprechenden Programm ist. Auch kann das Mittel zur
Regelung/Steuerung der Intensität der Mikroturbulenz im
Bereich der Stoffauflaufdüse in Abhängigkeit vom
Reißlängenverhältnis L/Q der erzeugten Papierbahn ein
Prozessor mit einem Computerprogramm sein, dessen Algorithmus
mindestens einen der oben angeführten Verfahrensansprüche
verwirklicht.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn über die Maschinenbreite
verteilt eine Vielzahl von Meßstellen für das
Reißlängenverhältnis L/Q vorgesehen ist, oder andererseits
mindestens eine Meßstelle für das Reißlängenverhältnis L/Q in
Maschinenquerrichtung verschiebbar ausgeführt ist. Wird das
Reißlängenverhältnis als Querprofil gemessen, so besteht die
Möglichkeit, zusätzlich zur Beeinflussung des
Reißlängenverhältnisses über die gesamte Maschinenbreite auch
ein Mittel zur sektionsweisen Beeinflussung der
Mikroturbulenz einzusetzen und dieses sektionsweise
einstellbar auszuführen. Durch diese Maßnahme besteht
zusätzlich die Möglichkeit eine Vergleichmäßigung des
Reißlängenverhältnis-Querprofils über die Maschinenbreite zu
erreichen.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und
nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht
nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert werden. Es stellen dar:
Fig. 1 Querschnitt eines Stoffauflaufes mit verschiebbarer
Trennlamelle;
Fig. 2 Schematische Darstellung einer Papiermaschine mit
Regelvorrichtung und Stoffauflauf mit einteiliger
Trennlamelle;
Fig. 3 Schematische Darstellung einer Papiermaschine mit
Regelvorrichtung, geteilter Trennlamelle und
mehreren Meßstellen;
Fig. 4 Schematische Darstellung einer Papiermaschine mit
Regelvorrichtung, geteilter Trennlamelle und einer
traversierenden Meßstelle.
Die Fig. 1 zeigt einen an sich bekannten Stoffauflauf 1 in
C-Klammer-Bauweise mit einer verschiebbaren Trennlamelle 1.1.
Die Stoffauflaufdüse, die durch die Düsenoberwand 1.2 und die
Düsenunterwand 1.3 gebildet wird, wird durch zwei Reihen von
Turbulenzkanälen 1.4 und 1.5 mit Stoffsuspension gespeist. In
dieser Stoffauflaufdüse befindet sich eine Trennlamelle 1.1,
die in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist. Die
Verschiebung der Trennlamelle erfolgt durch Beaufschlagung
einer Druckkammer 1.6 mit einem Druckmedium, welches gegen
die auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Feder 1.8
einwirkt und dadurch das Zwischenstück 1.7 mit der
Trennlamelle 1.1 in gewünschter Weise in Maschinenrichtung
verschieben kann. Die Trennlamelle 1.1 weist einen in
Strömungsrichtung konvergierenden Querschnitt auf.
Im Bereich des Austritts der Stoffauflaufdüse wird durch eine
Verschiebung der Trennlamelle in Maschinenlaufrichtung eine
Verengung des Austrittskanals bewirkt, wodurch vermehrt
Mikroturbulenz erzeugt wird. Umgekehrt bewirkt eine
Verschiebung der Trennlamelle 1.1 entgegen der
Maschinenlaufrichtung eine Vergrößerung des Auslaufkanals,
wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der durchströmenden
Stoffsuspension reduziert wird und sich eine Reduktion der
Mikroturbulenz einstellt.
Die Fig. 2 zeigt eine Papiermaschine mit einem Stoffauflauf
1, welcher der Ausführung aus Fig. 1 entspricht. Der
Stoffauflauf 1 ist sektional mit Stoffsuspensionsströmen
beschickt, die über die Regelventile 10 und 11 sektional
steuerbar oder regelbar sind.
Der Stoffauflauf 1 erzeugt eine fluide Faserstofflage, die
auf ein Sieb oder zwischen zwei sandwichartig verlaufende
Siebe aufgegeben und in der Siebpartie 2 entwässert wird.
Anschließend erfolgt das Pressen der Materialbahn in der
Pressenpartie 3 und das Trocknen der fertigen Papierbahn in
der Trockenpartie 4 und die Aufwicklung der Papierbahn in der
Wickelvorrichtung 6.
Zwischen der Trockenpartie 4 und der Wickelvorrichtung 6 ist
ein Meßrahmen 5 angeordnet, der über eine Meßstelle 5.1
verfügt, die beispielsweise über einen Ultraschallsensor das
Reißlängenverhältnis der Papierbahn an dieser Stelle mißt und
über eine Datenleitung 8 zu einer Regeleinrichtung 7
weiterleitet.
Die Regeleinrichtung 7 verfügt über ein Mittel 9 - z. B. ein
Programm-Modul -, welches das gemessene Reißlängenverhältnis
L/Qakt mit einem vorgegebenen Reißlängenverhältnis L/Qvor,
welches in einem Speicher 12 abgelegt ist, vergleicht.
Entsprechend dem Unterschied zwischen vorgegebenem
Reißlängenverhältnis und aktuell gemessenem
Reißlängenverhältnis wird ein Befehl an eine Stelleinrichtung
13 weitergegeben, die einen Aktuator 14 betätigt, der eine
erfindungsgemäße Verstellung der Trennlamellen 1.1 im
Stoffauflauf 1 durchführt.
Nach einer Verstellung der Trennlamelle 1.1 wird die Totzeit
abgewartet, bis der Effekt der Verstellung auf die Papierbahn
wieder bei der Meßstelle 5.1 ankommt und entsprechend dem
dann wiederum neu gemessenen Reißlängenverhältnis
nachgeregelt. Vorteilhaft kann der Regelmechanismus auch
derart ausgelegt werden, daß sich die Größe der Verstellung
der Trennlamelle 1.1 an der Größe der Abweichung des
Reißlängenverhältnisses vom gewünschten Reißlängenverhältnis
orientiert oder daß sie direkt proportional dazu ist.
Die Fig. 3 zeigt eine ähnliche Papiermaschine wie Fig. 2,
jedoch ist in diesem Fall die Trennlamelle des Stoffauflaufes
1 in mehrere Teile 1.1.1-1.1.3 sektioniert. Im Meßrahmen 5
sind ebenfalls entsprechend viele Meßstellen 5.1 bis 5.3
vorhanden. Der Regelmechanismus entspricht im Grundsatz dem
Regelmechanismus, der in der Fig. 2 beschrieben wurde,
allerdings wird hier jeder einzelnen Meßstelle 5.1 bis 5.3
auch ein Segment der Lamelle 1.1 bis 1.3 zugeordnet und diese
sektionsweise geregelt und die Aktuatoren 14.1-14.3 für die
Verstellung der Segmente der Trennlamelle separat
angesteuert. Durch diese Ausführung besteht die Möglichkeit,
insbesondere unerwünschte Randeffekte gezielt zu
beeinflussen, so daß auch eine Vergleichmäßigung des
Reißlängenverhältnisses über die Bahnbreite erreicht werden
kann.
Die Fig. 4 zeigt schließlich eine Ausführung einer
Papiermaschine mit sektionierten Trennlamellen im
Stoffauflauf 1, ähnlich der Fig. 3. Allerdings ist bei
dieser Ausführungsart ein einziger Sensor mit einer Meßstelle
5.1 zur Messung des Reißlängenverhältnisses L/Qakt über die
Papierbahn vorhanden. Die Meßstelle 5.1 ist über die
Maschinenbreite beweglich ausgeführt und wandert
erfindungsgemäß während des Betriebes über die Bahnbreite und
mißt auf diese Weise ein Reißlängenverhältnis-Querprofil der
Papierbahn. Dieses wird an die Regeleinrichtung 7
weitergegeben, wodurch eine gezielte, sektionsweise
Einstellung der Trennlamellensegmente 1.1.1 bis 1.1.3
ermöglicht wird. Somit kann mit Hilfe eines einzigen Sensors
nicht nur das Reißlängenverhältnis der Papierbahn im
Längsprofil eingestellt, sondern auch das
Reißlängenverhältnis-Querprofil der Papierbahn dem
gewünschten Vorgabewert angepaßt werden.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß beispielsweise durch
einen beweglichen Sensor - wie in der Fig. 4 dargestellt -
der Mittelwert des Reißlängenverhältnisses über die gesamte
Maschinenbreite bestimmt werden kann und dieser Mittelwert
als Reißlängenverhältnis L/Qakt zur Regelung der Einstellung
einer maschinenbreit verlaufenden Trennlamelle 1.1 verwendet
werden kann.
1
Stoffauflauf
1.1
Trennlamelle
1.1.1-1.1.3
Trennlamellensegmente
1.2
Oberwand
1.3
Unterwand
1.4
,
1.5
Turbulenzkanal
1.6
Druckkammer
1.7
Zwischenstück mit Kolben
1.8
Feder
1.9
Bewegungsrichtung des Trennelements
2
Siebpartie
3
Pressenpartie
4
Trockenpartie
5
Meßrahmen
5.1-5.3
Meßstelle mit Sensor
6
Wickelvorrichtung
7
Regeleinrichtung
8
Datenleitung
9
Programm-Modul
10
Regelventil
11
Regelventil
12
Speicher
13
Stelleinrichtung
14
,
14.1-14.3
Aktuator
Claims (18)
1. Verfahren zur Einstellung und Regelung des
Reißlängenverhältnisses L/Q einer erzeugten Papierbahn
mit den folgenden Verfahrensschritten:
- 1. 1.1 Herstellung einer fluiden Faserstofflage mit Hilfe eines Stoffauflaufes (1) mit einer Stoffauflaufdüse,
- 2. 1.2 Erzeugung einer Papierbahn aus der fluiden Faserstofflage,
- 3. 1.3 Messung des Reißlängenverhältnisses L/Qakt der Papierbahn an der laufenden Bahn,
- 4. 1.4 Vergleich des aktuellen Reißlängenverhältnisses L/Qakt mit einem vorgegebenen Reißlängenverhältnis L/Qvor und Bestimmung der Abweichung,
- 5. 1.5 Erhöhung der Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Qakt größer ist, als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Qvor,
- 6. 1.6 Reduktion der Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Qakt kleiner ist, als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Qvor.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoffauflauf mindestens eine verschiebbare
Trennlamelle (1.1) aufweist und die Veränderung der
Mikroturbulenz durch eine Verschiebung der Trennlamelle
(1.1) erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Reißlängenverhältnis L/Q mit
Hilfe einer Ultraschall-Messung bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe der Veränderung der
Mikroturbulenz proportional zur absoluten Differenz
zwischen aktuellem Reißlängenverhältnis L/Qakt und
vorgegebenem Reißlängenverhältnis L/Qvor durchgeführt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß bei zu geringem Reißlängenverhältnis
L/Q die Mikroturbulenz reduziert und bei zu großem
Reißlängenverhältnis L/Q die Mikroturbulenz erhöht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trennlamelle (1.1) bei zu großem
Reißlängenverhältnis L/Q in Maschinenlaufrichtung und
bei zu geringem Reißlängenverhältnis L/Q entgegen der
Maschinenlaufrichtung verschoben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messung das Reißlängenverhältnis
L/Q als Querprofil gemessen wird und die Mikroturbulenz
sektional über die Maschinenbreite verändert wird.
8. Verfahren nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querprofilmessung durch eine Vielzahl an
Meßstellen (5.1-5.3), die über die Maschinenbreite
verteilt angeordnet sind, durchgeführt wird.
9. Verfahren nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querprofilmessung durch mindestens eine
Meßstelle (5.1-5.3), die in Maschinenquerrichtung
verschiebbar ist, durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch
gekennzeichnet, daß gleichzeitig zur Beeinflussung der
Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse die
Differenzgeschwindigkeit zwischen dem aus der Düse
austretenden Freistrahl und dem Sieb in günstiger Weise
eingestellt wird.
11. Papiermaschine mit einem Stoffauflauf (1) mit
mindestens:
- 1. 11.1 einer Stoffauflaufdüse zur Bildung einer fluiden Faserstofflage und mindestens einem Mittel (1.1) zur Beeinflussung der Mikroturbulenz der, aus der Stoffauflaufdüse ausströmenden Stoffsuspension,
- 2. 11.2 einem Mittel (5.1-5.3) zur Messung des Reißlängenverhältnisses L/Qakt der Papierbahn an der laufenden Bahn,
- 3. 11.3 einem Mittel (9) zum Vergleichen des aktuellen Reißlängenverhältnisses L/Qakt mit einem vorgegebenen Reißlängenverhältnis L/Qvor und Bestimmung der Abweichung,
- 4. 11.4 einem Mittel (13) zur Regelung/Steuerung der Intensität der Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse in Abhängigkeit vom Reißlängenverhältnis L/Q der erzeugten Papierbahn, wobei die Mikroturbulenz erhöht wird, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Qakt größer als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Qvor ist, und die Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse reduziert wird, falls das aktuelle Reißlängenverhältnis L/Qakt kleiner als das vorgegebene Reißlängenverhältnis L/Qvor ist.
12. Papiermaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Mittel zur Beeinflussung der
Mikroturbulenz mindestens eine verschiebbare
Trennlamelle (1.1) ist.
13. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 11-12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mittel (5.1-5.3) zur Messung
des Reißlängenverhältnisses L/Qakt der Papierbahn ein
Ultraschallmeßgerät ist.
14. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mittel (9) zum Vergleichen des
aktuellen Reißlängenverhältnisses L/Qakt mit einem
vorgegebenen Reißlängenverhältnis L/Qvor und Bestimmung
der Abweichung ein Prozessor mit einem entsprechenden
Programm ist.
15. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 11-14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mittel (13) zur
Regelung/Steuerung der Intensität der Mikroturbulenz im
Bereich der Stoffauflaufdüse in Abhängigkeit vom
Reißlängenverhältnis L/Q der erzeugten Papierbahn ein
Prozessor mit einem Computerprogramm ist, dessen
Algorithmus mindestens einen der oben angeführten
Verfahrensansprüche wiedergibt.
16. Papiermaschine dem Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß über die Maschinenbreite verteilt eine Vielzahl von
Meßstellen (5.1-5.3) für das Reißlängenverhältnis L/Q
vorgesehen sind.
17. Papiermaschine nach dem Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine Meßstelle (5.1-5.3)
für das Reißlängenverhältnis L/Q in
Maschinenquerrichtung verschiebbar ausgeführt ist.
18. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 11-17, dadurch
gekennzeichnet, daß das mindestens eine Mittel (1.1) zur
Beeinflussung der Mikroturbulenz in
Maschinenquerrichtung sektioniert und gegebenenfalls
sektionsweise verstellbar ausgeführt ist.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOITH PAPER PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |