DE102004045088A1

DE102004045088A1 - Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE102004045088A1
Application number: DE102004045088A
Authority: DE
Inventors: Arved H. Westerkamp; Matthias Dr. Schmitt; Michael Straub
Original assignee: Voith Fabrics Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2006-03-23
Also published as: EP1637646A1; US20060060323A1

Abstract

Eine Bespannung (1) in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension, wobei die Maschine eine Siebpartie, eine Pressenpartie und eine Trockenpartie umfasst und wobei jeweils Bespannungen in der Siebpartie, der Pressenpartie und der Trockenpartie zur Führung der Faserstoffbahn vorhanden sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Bespannung (1) wenigstens ein Mittel zur Aufnahme und/oder zur Weitergabe von Daten der Bespannung oder der Umgebung der Bespannung vorhanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bespannung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension, wobei die Maschine eine Siebpartie, eine Pressenpartie und eine Trockenpartie umfasst und wobei jeweils Bespannungen in der Siebpartie, der Pressenpartie und der Trockenpartie zur Führung der Faserstoffbahn vorhanden sind.

Aus den US-Patenten 5 826 627 und 5 152 326 sind Bespannungen für Papiermaschinen mit Geweben bekannt, die aus mehreren Gewebelagen mit Schuss- und Kettfäden bestehen, wobei die Lagen durch einzelne Fäden miteinander verbunden sind. Dabei bestehen unterschiedliche Möglichkeiten zur Verbindung der Gewebelagen untereinander.

Bekannte Papiermaschinenbespannungen sind Materialien, die rein passive Bestandteile der Papiermaschine darstellen; sie können keine Informationen liefern und in keinerlei Wechselbeziehung zur Maschine treten. Dies bedeutet, dass, obwohl sich die Papiermaschine als Gesamtsystem betrachten lässt, keine Rückkopplung von der Papiermaschine an die Bespannung und umgekehrt gegeben ist.

Es ist die Aufgabe, eine Bespannung zu schaffen, welche in der Lage ist, eine Rückkopplung zwischen der Papiermaschine, d. h. den übrigen Bestandteilen der Papiermaschine, und der Bespannung zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Bespannung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in der Bespannung wenigstens ein Mittel zur Aufnahme und/oder zur Weitergabe von Daten der Bespannung oder der Umgebung der Bespannung vorhanden ist.

Gemäß der Erfindung werden Bespannungen eingesetzt, die aktiv in Kommunikation mit der Papiermaschine treten und entsprechende Reaktionen auf dieser hervorrufen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen enthalten.

Es werden Papiermaschinenbespannungen geschaffen, die für alle Einsatzarten von Bespannungen in der Papiermaschine geeignet sind, also beispielsweise als Nasssiebe, Pressfilze, Transportbänder oder als Bespannungen in einer einreihigen Trockenpartie mit Trockenzylindern und Umlenkwalzen.

In Abhängigkeit vom geforderten „Intelligenzgrad" der Bespannung sind in dieser beispielsweise Mikrosensoren und/oder Datenlogger und/oder Mikrotransponder eingelassen, d. h. diese Geräte sind derart in die Bespannung eingebracht, dass sie vorzugsweise auf ihrer Ober- und ihrer Unterseite durch eine Schicht, beispielsweise eine Gewebelage, der Bespannung geschützt sind.

Die Mikrosensoren erfüllen die aktive Aufgabe der Rückmeldung von ermittelten Werten aus den möglichen Meßbereichen Mechanik, Thermik, Schwingungen, Elektrik oder Akustik oder Chemie wie bspw. Ladungspotentiale, Leitfähigkeit, pH-Wert, Ionenstärke, Ionengehalt.

Die eingelassenen Datenlogger nehmen Daten, die sie beispielsweise von den Mikrosensoren erhalten, auf, beispielsweise über längere Zeiträume, und erlauben so eine Aufzeichnung von Trends oder Profilen und kontrollieren das Regelverhalten der Papiermaschine.

Die eingelassenen Transponder erfüllen beispielsweise eine passive Aufgabe im Bezug auf Impulse, welche durch diese an die Papiermaschine weitergegeben werden. Dies sind vor allem Zähl- als auch Positionsimpulse oder Zustandsreferenzgrößen der Bespannung.

Durch die Einbindung der durch die Sensoren bzw. die Transponder gewonnenen Informationen in die Prozesse, insbesondere die Regelkreise, der Papiermaschine wird die Möglichkeit geschaffen, in der direkten Kommunikation mit derselben die Laufeigenschaften zu optimieren und den Wirkungsgrad zu erhöhen.

Über die Einbindung der Bespannung in die Regelung der Papiermaschine besteht die Möglichkeit, die Papiermaschine und die Bespannung als ein System zu betrachten und online die Laufeigenschaften zu optimieren.

Vorzugsweise sind somit Mikrosensoren und/oder Datenlogger und/oder Mikrotransponder in einen Regelkreis der Maschine integriert und/oder erzeugen Signalgrößen für einen Regler in dem Regelkreis oder für mehrere Regelkreise.

Es bestehen verschiedene Möglichkeiten zur Anordnung der Mikrosensoren und/oder der Datenlogger und/oder der Mikrotransponder, beispielsweise in Querrichtung oder diagonal über die Breite der Bespannung angeordnet. Durch die diagonale Anordnung der Sensoren kann bei schnellen Prozessen eine höhere Auflösung der erhaltenen Messwerte erzielt werden.

Es ergeben sich viele Einsatzmöglichkeiten für die erfindungsgemäß eingesetzten Transponder, die beispielsweise die Anzahl der Umläufe der Bespannung, die Position der Bespannung, insbesondere den Verzug und/oder die Längen- oder Breitenänderung, und/oder die Synchronisation von Antrieben innerhalb der Maschine oder Daten zur Produktidentifikation weitergeben.

Die Mikrosensoren lassen sich dafür verwenden, dass sie Werte für die Druckimpulse, insbesondere aus einem Pressnip in der Pressenpartie, insbesondere zur Einstellung des Pressnips, Verschleißimpulse, insbesondere als Werte des Drucks oder der Leitfähigkeit, Temperaturprofile, insbesondere in der Trockenpartie, elektrische Felder oder Ladungspotentiale, Kraft-Dehnungen, beispielsweise bei der Einstellung der in der Papiermaschine wirkenden Unterdrücke oder Vakua, oder zur Verschmutzungsmessung, erzeugen.

Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 einen schematischen Längsschnitt eines Abschnitts einer Bespannung, in die Transponder eingebracht sind, und
2 einen Querschnitt durch einen Randbereich der Bespannung mit einem darin eingebetteten Transponder.
In eine Bespannung 1 (1) sind Transponder 2 eingebettet, die sich in einer Reihe in Querrichtung, bezogen auf die Laufrichtung der Faserstoffbahn, befinden. Die Querrichtung erstreckt sich zwischen den Punkten A und B. Zusätzlich können auch Mikrosensoren in der Bespannung 1 eingebettet sein, beispielsweise im Wechsel mit den Transpondern 2.
Ein Transponder 3 (2) ist in der Bespannung 1 in einem Randbereich eingebettet.
Zur Produktidentifikation werden die Transponder 2, 3 insbesondere in den Randbereichen der Bespannung 1 eingebettet, um beim Service an der Papiermaschine eine schnelle Produktidentifikation und die Möglichkeit der Überprüfung der Lagerhaltung bei Inventur zu erleichtern.
Der Einbau von zwei Transpondern hintereinander ermöglicht eine schnelle Messung der Momentangeschwindigkeit an verschiedenen Positionen in der Papiermaschine und kann als Triggersignal genutzt werden. So lassen sich die lokale Beschleunigung und Abbremsung der Papiermaschinenbespannung, beispielsweise vor angetriebenen Rollen, Vakuumkästen und Pressen und die dabei auftretenden Dehnungen direkt bestimmen und regeln.
Der Einbau eines Transponders 2, 3 an einer bestimmten Position, beispielsweise an einer Naht, erlaubt durch die Verwendung als Triggersignal die Beobachtung und Auslösung oder Synchronisation bestimmter Prozesse, beispielsweise das Erzeugen eines Dampfstoßes auf die Nahtzone, Mikrowellenimpulse, eine spezielle Reinigungen oder Chemikaliendosierung. Transponder 2, 3 können auch zur Bahnsteuerung verwendet werden.
Es versteht sich, dass die Transponder 2, 3 auch in verschiedenen anderen Formen, insbesondere auch in Verbindung mit Datenloggern und/oder Mikrosensoren in die Bespannungen integriert werden können. Dabei leiten beispielsweise die Mikrosensoren die von ihnen aufgenommenen Messsignale an die Transponder weiter, die sie dann an Empfänger innerhalb der Papiermaschine versenden, die ihrerseits in Regelkreisen integriert sein können.
Durch die Messung bestimmter Daten, beispielsweise des Pressdrucks innerhalb eines Pressnips in der Pressenpartie, mittels eines in der Bespannung eingebetteten Sensors, lässt sich, beispielsweise unter Berücksichtigung eines von der Faserstoffbahn gewonnenen Wertes der Pressdruck verändern, um die Qualität der Faserstoffbahn zu beeinflussen.

Claims

Bespannung (1) in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension, wobei die Maschine einen Siebpartie, eine Pressenpartie und eine Trockenpartie umfasst und wobei jeweils Bespannungen in der Siebpartie, der Pressenpartie und der Trockenpartie zur Führung der Faserstoffbahn vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bespannung (1) wenigstens ein Mittel zur Aufnahme und/oder zur Weitergabe von Daten der Bespannung oder der Umgebung der Bespannung vorhanden ist.
Bespannung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in ihr Mikrosensoren und/oder Datenlogger und/oder Transponder (2, 3), insbesondere Mikrotransponder, eingelassen sind.
Bespannung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Mittel in einen Regelkreis der Maschine integriert ist und Signalgrößen für einen Regler erzeugt.
Bespannung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel in Querrichtung oder diagonal über die Breite der Bespannung oder in Längsrichtung der Bespannung (1) angeordnet sind.
Verwendung der Transponder (2, 3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transponder (2, 3) die Anzahl der Umläufe der Bespannung, die Position der Bespannung (1), insbesondere den Verzug und/oder die Längen- oder Breitenänderung, und/oder die Synchronisation von Antrieben innerhalb der Maschine oder Daten zur Produktidentifikation weitergeben.
Verwendung der Mikrosensoren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosensoren Druckimpulse, insbesondere aus einem Pressnip in der Pressenpartie, insbesondere zur Einstellung des Pressnips, Verschleißimpulse, insbesondere als Werte des Drucks oder der Leitfähigkeit, Temperaturprofile, insbesondere in der Trockenpartie, elektrische Felder oder Ladungspotentiale, Kraft-Dehnungen, beispielsweise bei der Einstellung der in der Papiermaschine wirkenden Unterdrücke oder Vakua, oder zur Verschmutzungsmessung, erzeugen.