EP1323862A1 - Verfahren zur Regelung des Schrumpfungs-Querprofils in einer Papiermaschine - Google Patents
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- EP1323862A1 EP1323862A1 EP03001610A EP03001610A EP1323862A1 EP 1323862 A1 EP1323862 A1 EP 1323862A1 EP 03001610 A EP03001610 A EP 03001610A EP 03001610 A EP03001610 A EP 03001610A EP 1323862 A1 EP1323862 A1 EP 1323862A1
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Definitions
- the invention relates to a method for controlling the shrinkage cross profile a running web of paper or cardboard according to the preamble of Claim 1.
- the inventive method with both a headbox with dilution water control as well as with a headbox can be carried out with an adjustable aperture.
- a dilution water controlled Headboxes are the actuators for controlling the basis weight cross-section mostly from valves for controlling the dilution flows.
- at aperture-controlled headboxes usually provide the adjustment spindles of the Headbox cover these actuators for controlling the basis weight cross-section represents.
- control method shown can decouple between basis weight cross profile in the profile control algorithm and shrink cross profile are performed so that the mutual Influencing the regulations of the cross profiles at least in the first Order be avoided.
- the smoothness and / or the strength of the material web produced are particularly suitable made of paper or cardboard. However, others can do the measurement accessible property sizes of the material web are used.
- FIG. 1 shows a typical shrinkage cross profile 1 of a material web made of paper or cardboard.
- the edge areas B 1 and B 3 are characterized by high shrinkage gradients and high absolute values of the shrinkage ⁇ 2 .
- the shrinkage is at a relatively low level and is almost straight and horizontal.
- This course of shrinkage is typical for many types of paper, but there are also many other forms of cross-section shrinkage. These depend on many parameters, such as the type of paper and the design of the process steps in paper production - for example the drying process.
- cross-sectional shrinkage profiles with an asymmetrical profile or with a non-linear profile can also occur in the central region B 2 of the material web.
- FIG. 2 shows a cross-sectional shrinkage profile 1 after the proportion of fibers with a lower tendency to shrink was increased in the edge regions B 1 and B 3 of the material web - or - the proportion of fibers with a higher tendency to shrink was reduced, while the composition of the stock suspension in the central region B 2 of the material web has remained unchanged.
- FIG. 3 shows an exemplary regulation of the shrinkage cross profile a paper machine.
- the manufacturing process is very schematic on the left the material web shown, which in the course of the manufacturing process Experiences shrinkage and is ultimately led to the trolley.
- the headbox 2 here is an example with a dilution water control known per se, for example according to German published patent application DE 40 19 593 A1, equipped to adjust the atro basis weight cross profile.
- This shows a machine-wide scanner on the trolley, which atro / basis weight cross-section, feeds a profile control algorithm and the actuators, here N valves 6 of the dilution water supply with N sections, actuated.
- this regulation is expanded by the actual profile of the shrinkage (Shrinkage cross profile) via a known online mapping is calculated and compared with a target profile for the shrinkage.
- the Profile control algorithm determines the necessary corrections and influences the actuators for influencing shrinkage via the actuator positioner, which here in the form of valves 6 in the M sections of the feed lines for the shrinkage-influencing liquid is realized.
- the number of N sections of the dilution water control and the M sections the shrinkage control are the same in the present example, can but also turn out differently. In particular, it can be advantageous to To subdivide sections for shrinkage control in the edge area more finely than in middle area of the material web.
- FIG of the shrinkage cross profile is shown by measuring a size that matches the Shrinkage correlated. For example, the Smoothness / surface roughness and / or the strength of the material web used become.
- this measured profile can now directly and alone or used in conjunction with the calculated shrinkage profile. If both profiles are used for regulation, a corresponding one can be used Towards an optimization of the control mechanism become.
- FIG. 4 shows, by way of example, a headbox according to the dilution water principle for the use of the method according to the invention, as described, for example, in the previously mentioned German patent application DE 40 19 593 A1.
- the shrinkage-influencing suspension Q F is fed in front of the turbulence generator at several feed points 7, distributed over the headbox width.
- This shrinkage-influencing suspension Q F contains fibers which differ in their shrinkage behavior from the fibers which are contained in the suspension Q H. For example, if the fibers in Q F have a lower tendency to shrink than those in Q H , the cross-sectional shrinkage profile 1 shown in FIG. 1 can be improved by increasing the sectional volume flow of Q F at the edges.
- the feed points 7 for Q F can be distributed uniformly or unevenly - for example only at the edges - over the width of the headbox.
- the geometry of the feed for Q F can preferably be designed such that the sectional total volume flow at the outlet of the nozzle remains constant despite the variation of Q F.
- Such a design of a headbox is described in detail in German Offenlegungsschrift DE 42 11 291 A1.
- Cross distribution pipes or central distributors can be used to distribute the suspensions over the headbox width.
- FIG. 5 shows the initial area of a paper machine with a primary headbox 2, which applies stock suspension to a sieve 11.
- the screen 11 is deflected via rollers 12 and the dewatering of the stock suspension takes place in a known manner via dewatering elements 13, consisting of suction boxes and dewatering strips.
- a secondary headbox 2.1 is provided, by means of which the shrinkage-influencing stock suspension Q F can be applied in sections metered over the machine width to the already existing stock suspension layer.
- FIG. 5a shows view A from FIG. 5, in which the secondary headbox 2.1 is shown.
- the secondary headbox has a cross distributor 3.1, via which the shrinkage-influencing stock suspension Q F is fed machine-wide to the first chamber 8.1 of the headbox 2.1.
- a plurality of valves 6 are interposed, which enables a metered supply of the shrinkage-influencing suspension Q F which is sectioned over the machine width.
- a turbulence generator 9.1 and a subsequent nozzle 10.1 are shown in a known manner.
- FIG. 6 shows in a spatial representation the beginning of a fourdrinier paper machine with a headbox 2, to which the high and low consistent stock suspension streams Q H and Q L are fed.
- the headbox 2 distributes the stock suspension evenly over the screen 11.
- the screen 11 is deflected over several rollers 12 and then on the headbox 2 dewatering elements 13 are provided which dewater the fibrous layer lying on the screen 11.
- a spray pipe 17 running across the machine width.
- the spray tube 17 has a plurality of spray nozzles 15 and 16 which, for example, are arranged exclusively at the edges of the material web and thus only spray the edges of the material web with the suspension Q F which influences shrinkage.
- the use of fibers or fiber mixtures, the starting material of which is not wood, such as plastic fibers, is also within the scope of the disclosure.
Landscapes
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
- Berechnung des Schrumpfungsquerprofils durch On-Line-Mapping des Flächengewichtsquerprofils,
- Bestimmung der Regelgrößen zur Beeinflussung der Schrumpfung in M Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für die Schrumpfung und
- Betätigung von Aktuatoren zur Anpassung des Schrumpfungsquerprofils. Bezüglich des an sich bekannten On-Line-Mappings wird auf den Artikel "Voraussetzungen für eine erfolgreiche Installation" in "Das Papier", 6/1998, 344-354, insbesondere Kapitel 6, hingewiesen und insbesondere dessen Offenbarungsgehalt zum On-Line-Mapping mit in diesen Inhalt aufgenommen.
- Messung einer mit der Schrumpfung korrelierenden Größe,
- Berechnung des Schrumpfungsquerprofils durch Korrelation zwischen der gemessenen Größe und der Schrumpfung,
- Bestimmung der Regelgrößen zur Beeinflussung der Schrumpfung in M Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für die Schrumpfung und
- Betätigung von Aktuatoren zur Anpassung des Schrumpfungsquerprofils.
- Berechnung des Schrumpfungsquerprofils durch On-Line-Mapping des Flächengewichtsquerprofils, und zusätzlich
- Messung einer mit der Schrumpfung korrelierenden Größe und
- Berechnung des Schrumpfungsquerprofils durch Korrelation zwischen der gemessenen Größe und der Schrumpfung,
- Bestimmung eines gewichteten Schrumpfungsquerprofils aus dem gemessenen und dem berechneten Schrumpfungsquerprofil,
- Bestimmung der Regelgrößen zur Beeinflussung der Schrumpfung in M Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für die Schrumpfung und
- Betätigung von Aktuatoren zur Anpassung des Schrumpfungsquerprofils.
- Figur 1:
- Typisches Schrumpfungsquerprofil einer Materialbahn aus Papier oder Karton;
- Figur 2:
- Schrumpfungsquerprofil nach erfindungsgemäßer Beeinflussung des sektionalen Schrumpfungsverhaltens durch sektionale Zusammensetzungsänderung des Stoffsuspension;
- Figur 3:
- Erfindungsgemäße Regelung des Schrumpfungsquerprofils einer laufenden Materialbahn;
- Figur 4:
- Stoffauflauf nach dem Verdünnungswasserprinzip;
- Figur 5:
- Anfangsbereich einer Papiermaschine mit primärem und sekundärem Stoffauflauf;
- Figur 5a:
- Ansicht A aus Figur 5; und
- Figur 6:
- Anfangsbereich einer Papiermaschine mit Spritzrohr zu Auftragen von schrumpfungsbeeinflussenden Mitteln.
Die Figur 5a zeigt die Ansicht A aus der Figur 5, in der der sekundäre Stoffauflauf 2.1 dargestellt ist. Der Sekundärstoffauflauf weist einen Querverteiler 3.1 auf, über den die schrumpfungsbeeinflussende Stoffsuspension QF maschinenbreit der ersten Kammer 8.1 des Stoffauflaufes 2.1 zugeführt wird. Zwischen dem Verteiler 3.1 und der ersten Kammer 8.1 des Stoffauflaufes 2.1 ist eine Vielzahl von Ventilen 6 zwischengeschaltet, die eine dosierte und über die Maschinenbreite sektionierte Zuführung der schrumpfungsbeeinflussenden Suspension QF ermöglicht. Im Anschluss an die erste Kammer 8.1 des Stoffauflaufes ist in bekannter Weise ein Turbulenzerzeuger 9.1 und eine anschließende Düse 10.1 dargestellt.
- 1
- Schrumpfungsquerprofil
- 2
- (Primärer) Stoffauflauf
- 2.1
- (Sekundärer) Stoffauflauf
- 3
- Verteiler
- 3.1
- Querverteiler
- 4
- Behälter
- 5
- Verbindungsleitung
- 6
- Aktuator (Ventil)
- 7
- Zufuhrstelle
- 8, 8.1
- Erste Kammer
- 9, 9.1
- Turbulenzerzeuger
- 10, 10.1
- Düse
- 11
- Sieb
- 12
- Walze
- 13
- Entwässerungselement
- 15, 16
- Spritzdüse
- 17
- Spritzrohr
- 18
- Schrumpfungsbeeinflussende Flüssigkeitszufuhr
- 19
- Verdünnungswasserzufuhr
- 20
- Stoffsuspensionszufuhr
- B1, B3
- Randbereich
- B2
- Mittlerer Bereich
- M
- Anzahl der Sektionen (Schrumpfung)
- N
- Anzahl der Sektionen (Flächengewicht)
- QF
- Schrumpfungsbeeinflussende Stoffsuspension
- QH
- Hochkonsistente Stoffsuspension (Teilströme)
- QL
- Niederkonsistente Stoffsuspension (Teilströme)
- ε
- Schrumpfung
Claims (5)
- Verfahren zur Regelung des Schrumpfungsquerprofils (1) einer laufenden Materialbahn aus Papier oder Karton mit mindestens den folgenden Verfahrensschritten:1.1 Messung des Flächengewichtsquerprofils der Materialbahn,1.2 Bestimmung der Regelgrößen zur Anpassung des Flächengewichts in N Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für das Flächengewicht und1.3 Betätigung von Aktuatoren (6) zur Anpassung des Flächengewichtsquerprofils,
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:1.4 Berechnung des Schrumpfungsquerprofils (1) durch On-Line-Mapping des Flächengewichtsquerprofils,1.5 Bestimmung der Regelgrößen zur Beeinflussung der Schrumpfung in M Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für die Schrumpfung und1.6 Betätigung von Aktuatoren (6) zur Anpassung des Schrumpfungsquerprofils (1). - Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1,
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:2.1 Messung einer mit der Schrumpfung korrelierenden Größe,2.2 Berechnung des Schrumpfungsquerprofils (1) durch Korrelation zwischen der gemessenen Größe und der Schrumpfung,2.3 Bestimmung der Regelgrößen zur Beeinflussung der Schrumpfung in M Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für die Schrumpfung und2.4 Betätigung von Aktuatoren (6) zur Anpassung des Schrumpfungsquerprofils (1). - Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1,
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:3.1 Berechnung des Schrumpfungsquerprofils (1) durch On-Line-Mapping des Flächengewichtsquerprofils, und zusätzlich3.2 Messung einer mit der Schrumpfung korrelierenden Größe und3.3 Berechnung des Schrumpfungsquerprofils (1) durch Korrelation zwischen der gemessenen Größe und der Schrumpfung,3.4 Bestimmung eines gewichteten Schrumpfungsquerprofils (1) aus dem gemessenen und dem berechneten Schrumpfungsquerprofil (1),3.5 Bestimmung der Regelgrößen zur Beeinflussung der Schrumpfung in M Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für die Schrumpfung und3.6 Betätigung von Aktuatoren (6) zur Anpassung des Schrumpfungsquerprofils (1). - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass im Profilregel-Algorithmus eine Entkoppelung zwischen Flächengewichtsquerprofil und Schrumpfungsquerprofil (1) durchgeführt wird. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass als zu messende Größe, die mit der Schrumpfung korreliert, die Glätte und/oder die Festigkeit verwendet wird.
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