DE10031163A1

DE10031163A1 - Vorrichtung zur Abriß- und Fehlererkennung an Saugwalzen in Papier- und Folienmaschinen und in Papier- und Folienverarbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE10031163A1
Application number: DE10031163A
Authority: DE
Inventors: Klaus Sandelmann; Klaus Borowski; Helmut Froehlich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2002-01-10

Abstract

Zum sicheren und frühzeitigen Erkennen von Fehlstellen und Abrissen in der Materialbahn in Papier- und Folienmaschinen und Papier- und Folienverarbeitungsmaschinen wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch DOLLAR A - wenigstens eine Saugwalze (1), DOLLAR A - wenigstens ein Vakuumgebläse (14), welches über ein Rohrsystem (2) mit der Saugwalze (1) verbunden ist, DOLLAR A - wenigstens einen PI-Wandler, welcher über einem Meßstutzen mit dem Rohrsystem (2) verbunden ist und den in dem Rohrsystem vorhandenen Druck in el. Strom wandelt und zu Meßzwecken bereitstellt, DOLLAR A - wenigstens eine Elektronikeinheit (5), welche über ein Signalkabel (4) an den PI-Wandler (3) angeschlossen ist, den im Rohrsystem gemessenen Druck auswertet und über Schnittstellen, Befehlt, Meldungen und Meßwerte an die Maschinensteuerung (9), die Analyseeinheit (6) und die Meldeeinheit (7) abgibt oder von der Steuereinheit (8) entgegennimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abriß- und Feh lererkennung und Abriß- und Fehlermeldung an Saugwalzen mit Folgefunktionen in Papier- und Folienmaschinen und in Papier- und Folienverarbeitungsmaschi nen.

Produktbahnabrisse und -fehler in Papier- und Folienmaschinen und in Papier- und Folienverarbeitungsmaschinen sollen möglichst frühzeitig erkannt, gemeldet und ausgewertet werden, um den Ausschußanfall und die Maschinenausfallzeiten zu minimieren. Verfahren zum Erkennen solcher Abrisse und Fehler beruhen heute auf optischer Abtastung oder auf der Auswertung von Änderungen des Bahnzuges. Diese Verfahren sind aber mit Mängeln behaftet und deshalb 1) nicht in allen Maschinenteilen anwendbar und 2) im Interesse einer sicheren Meldung meist nicht ohne Verzögerung nutzbar.

Es besteht somit die Aufgabe, im Hinblick auf frühzeitige, sichere Abriß- und Fehlererkennung und somit geringere Ausfallzeiten und geringeren Ausschußan fall, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu entwickeln, mit denen diese Ziele erreicht werden können.

Zur Lösung wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch

- einen Meßstutzen in der Saugleitung einer Saugwalze
- einen PI-Wandler, welcher an dem vorgenannten Stutzen angeschlossen wird
- einer Steuerung zur Erfassung von Druckunterschieden und somit zur sicheren Erkennung von Abrissen und Fehlstellen und zum Einleiten der dann notwen digen Steuerungsvorgänge in der Papier- und Folienmaschine oder in der Pa pier- und Folienverarbeitungsmaschine.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vor richtung sind in den Ansprüchen 1-7 beschrieben.

Das Verfahren zur Abriß- und Fehlererkennung in Papier- und Folienmaschinen und in Papier- und Folienverarbeitungsmaschinen mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6 ist dadurch gekennzeichnet, daß an einer Saugwalze, an der die Papierbahn oder Folienbahn vorbeiläuft, in der Saugleitung ein Messstut zen montiert ist, an dem ein PI-Wandler angeschlossen ist. Mit Hilfe einer elek tronischen Schaltung lassen sich nun Druckänderungen in der Saugwalze erfassen und zur Maschinensteuerung leiten und weiterverarbeiten. Reißt jetzt die laufende Produktbahn in Laufrichtung vor der Saugwalze ab oder läuft eine Fehlstelle über die Saugwalze, ändert sich der Druck in der Walze in dem Moment, in dem die Produktbahn nicht mehr, oder mit Fehlstellen über die Walze läuft. Die elektroni sche Schaltung erkennt die Druckänderung in ihrer absoluten Größe und in ihrer Form (Druck über der Zeit) und bewirkt die nun notwendigen Funktionsänderun gen in den jeweiligen Maschinensteuerungen.

Weitere Einzelheiten werden anhand der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Aus führungsbeispiele und Diagramme näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit externer elektronischer Steuerung und separaten Einheiten zum Melden, Steuern und Analysieren.

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit in die Ma schinensteuerung integrierter Steuerung und separaten Einheiten zum Melden, Steuern und Analysieren.

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit in die Ma schinensteuerung integrierter Steuerung, einer separaten Einheit zum Steu ern und einer separaten, zusammengefassten Einheit zum Melden und Analysieren in einem vorhandenen Prozessleitrechner.

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit in die Ma schinensteuerung integrierter Steuerung und einer zusammengefassten Einheit zum Steuern, Melden und Analysieren in einem vorhandenen Pro zessleitrechner.

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit in ein PLR- System, welches sowohl die Maschinensteuerung als auch die Einheiten zum Steuern, Melden und Analysieren beinhaltet, integrierter Software zur Realisierung des beschriebenen Verfahrens.

Fig. 6 ein Diagramm Saugwalzendruck über der Zeit mit demonstriertem Abriß aus Maschinenlauf.

Fig. 7 ein Diagramm Saugwalzendruck über der Zeit mit demonstriertem Auf führen der Produktbahn.

Fig. 8 ein Diagramm Saugwalzendruck über der Zeit mit demonstriertem Ver schieben des Totbandes bei sich ändernden Betriebszuständen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 umfaßt eine Saugwalze (1), welche über ein Rohrsystem (2) durch ein Vakuumgebläse (14) auf Unterdruck gebracht wird. Über einen Messstutzen in dem Rohrsystem ist ein PI-Wandler (3) an das Unter drucksystem angeschlossen. Eine Auswerteelektronik (5) ist über ein Kabel (4) an den PT-Wandler angeschlossen. Die Auswerteelektronik besitzt Schnittstellen zur Kommunikation mit der Maschinensteuerung (9), der Steuerstelle (8), dem Mel detableau (7) und der Analysestation (6) und ist mit diesen über Kabel verbunden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entspricht weitgehend dem der Fig. 1. Al lerdings ist die Elektronik in die Maschinensteuerung integriert und wird in die sem Ausführungsbeispiel als Maschinensteuerung (9) deklariert.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 entspricht weitgehend dem der Fig. 2. Al lerdings sind in diesem Ausführungsbeispiel Analysestation und Meldetableau zur Analyse/Meldestation (11) zusammengefaßt welche in ein PLR-System integriert ist.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 entspricht weitgehend dem der Fig. 3. Al lerdings sind in diesem Ausführungsbeispiel Analyse-, Melde-, und Steuersystem im PLR-System (12) zusammengefaßt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 entspricht weitgehend dem der Fig. 4. Al lerdings sind in diesem Beispiel das PLR-System und die Maschinensteuerung nochmals zu einem PLR-System inklusive Maschinensteuerung (13) zusammen gefaßt.

In dem Diagramm gemäß Fig. 6 ist der Druck der besaugten Walze über der Zeit bei normalem Maschinenlauf dargestellt. Außerdem ist ein oberer und ein unterer Grenzwert definiert. Der Bereich zwischen oberem und unterem Grenzwert ist in dem Diagramm als Totband bezeichnet. Wandert nun der in Strom gewandelte Druck plötzlich nach unten aus diesem Totband wird dies als Abriß oder Fehl stelle erkannt und alle erforderlichen Maßnahmen können eingeleitet werden.

In dem Diagramm gemäß Fig. 7 ist der Druck der besaugten Walze über der Zeit beim Aufführen der Papier- oder Folienbahn dargestellt. Je weiter eine Saugwalze von der Papier- oder Folienbahn bedeckt wird, desto höher wird der Unterdruck in der Walze und somit auch in der Saugleitung. Bedeckt die Papier- oder Folien bahn die gesamte Walze ist der Betriebszustand erreicht und der obere und der untere Grenzwert können eingestellt und für die Abriß- oder Fehlstellenerfassung genutzt werden.

In dem Diagramm gemäß Fig. 8 ist der Druck der besaugten Walze über der Zeit bei sich ändernden Betriebszuständen der Papier- oder Folienmaschine oder der Papier- oder Folienverarbeitungsmaschine dargestellt. Bei gewollten Änderungen von Betriebszuständen geschieht dies langsamer als bei Abrissen oder Fehlstellen und der Druck in der besaugten Walze ändert sich langsam und muß nachgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in der Weise benutzt, daß eine zu erstel lende oder zu veredelnde Papier- oder Folienbahn in der jeweiligen Maschine über eine Saugwalze (1), welche über eine Saugleitung (2) mit einem Vakuumgebläse (14) verbunden ist, geleitet wird. In einem Meßstutzen der Saugleitung ist ein PI- Wandler (3) montiert, welcher über Meßleitungen (4) mit der Elektronik (5) ver bunden ist. Bei verschiedenen Überdeckungen der Saugwalze durch die Papier- oder Folienbahn ergeben sich verschiedene Walzeninnendrücke, welche in dem PI-Wandler (3) in verschiedene Meßströme umgewandelt werden. Diese Meß ströme werden mittels der Meßleitungen (4) zur Elektronik (5) geleitet und in die ser ausgewertet. Die Elektronik ist mit Schnittstellen versehen, welche eine An bindung an die Maschinensteuerung (9), eine Steuerstelle (8), ein Meldetableau (7) und eine Analysestation (6) erlauben.

Weitere vorteilhafte Anwendungen der Erfindung ergeben sich je nach vorhande nen oder geplanten Anlagengegebenheiten durch Kombination und Integration der neuen Elektronik mit oder in vorhandene Elektroniken oder elektrische Steue rungen für Maschinensteuerung, Steuerstellen, Meldetableaus, Analysestationen und Prozeßleitsysteme, wobei es sich bei der Integration in vorhandene Elektroni ken (speicherprogrammierbar) auch um Softwareerweiterungen handeln kann.

Claims

1. Vorrichtung zur Abriß- und Fehlererkennung an Saugwalzen in Papier- und Folienmaschinen und Papier- und Folienverarbeitungsmaschinen, gekenn zeichnet durch:
wenigstens eine Saugwalze (1)
wenigstens ein Vakuumgebläse (14), welches über ein Rohrsystem (2) mit der Saugwalze (1) verbunden ist.
wenigstens einen PI-Wandler (3), welcher über einen Meßstutzen mit dem Rohrsystem (2) verbunden ist und den in dem Rohrsystem vorhan denen Druck in el. Strom wandelt und zu Meßzwecken bereitstellt
wenigstens eine Elektronikeinheit (5), welche über ein Signalkabel (4) an den PI-Wandler (3) angeschlossen ist, den im Rohrsystem gemesse nen Druck auswertet und über Schnittstellen Befehle, Meldungen und Meßwerte an die Maschinensteuerung (9), die Analyseeinheit (6) und die Meldeeinheit (7) abgibt oder von der Steuereinheit (8) entgegen nimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroni keinheit (5) in die Maschinensteuerung (9) integriert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Analyseeinheit (6) in ein Prozessleitsystem integriert ist (10).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Analyseeinheit (6) und die Meldeeinheit (7) in ein Prozessleitsystem inte griert ist (11).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Analyseeinheit (6), die Meldeeinheit (7) und die Steuereinheit (8) in ein Prozessleitsystem integriert ist (12).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Maschinensteuerung (9) als auch die Analyseeinheit (6), die Meldeein heit (7) und die Steuereinheit (8) in ein Prozessleitsystem integriert ist (13).

7. Verfahren zur Abriß- und Fehlererkennung an Saugwalzen in Papier- und Folienmaschinen und Papier- und Folienverarbeitungsmaschinen mittels ei ner Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines PI-Wandlers (3) der in einem Unterdrucksystem, beste hend aus einer Saugwalze (1), einem Rohrleitungssystem (2) und einem Va kuumgebläse (14), vorhandene Druck in el. Strom gewandelt wird und in ei ner Elektronikeinheit (5) einer Maschinensteuerung (9) oder einem Prozeß leitsystem (13) zur Abriß- und/oder Fehlerdetektion herangezogen wird.