DE102005013628A1

DE102005013628A1 - Antriebssteuerung

Info

Publication number: DE102005013628A1
Application number: DE200510013628
Authority: DE
Inventors: Frank Schmidt
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-09-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebssteuerung einer Glättanordnung mit einem verlängerten Glättspalt zur Glättung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (4) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche zwischen einer Glättwalze (7) und einer darunter angeordneten Gegenwalze (5) gebildet wird, wobei die Glättwalze (7) einen flexiblen Walzenmantel (1) besitzt, der von einem Presselement (3) zur Gegenwalze (5) gedrückt wird. DOLLAR A Dabei soll ein Abriss der Faserstoffbahn (4) beim Schließen des Glättspaltes dadurch verhindert werden, dass während des Schließens des Glättspaltes nach dem ersten Kontakt des mittleren Bereiches des Walzenmantels (1) mit der Gegenwalze (5) die Glättwalze (7) zumindest zeitweise beschleunigt und/oder die Gegenwalze (5) zumindest gebremst wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebssteuerung einer Glättanordnung mit einem verlängerten Glättspalt zur Glättung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche zwischen einer Glättwalze und einer darunter angeordneten Gegenwalze gebildet wird, wobei die Glättwalze einen flexiblen Walzenmantel besitzt, der von einem Presselement zur Gegenwalze gedrückt wird.

Wegen der Breite der Glättwalze, welche durchaus Werte von 10 m erreichen kann, weist der flexible Walzenmantel bei geöffneten Glättspalt infolge des Eigengewichtes einen Durchhang auf. Der Durchhang ist dabei in der Walzenmitte am größten.

Hierdurch sammelt sich in der Walzenmitte an der Innenseite des Walzenmantels mehr Schmieröl als an den Rändern, was diesen Effekt noch verstärkt.

Nach dem Überführen der Faserstoffbahn wird der Glättspalt bei rotierenden Glätt- und Gegenwalzen geschlossen.

Auf Grund des Durchhangs kommt die Mitte des Walzenmantels zuerst mit der Gegenwalze in Kontakt, was zu einer verstärkten Belastung der Mitte des Walzenmantels und zu einem Abriss der Faserstoffbahn führen kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Gefahr eines Abrisses der Faserstoffbahn beim Schließen des Glättspaltes zu vermindern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass während des Schließens des Glättspaltes nach dem ersten Kontakt des mittleren Bereiches des Walzenmantels der Glättwalze mit der Gegenwalze die Glättwalze zumindest zeitweise beschleunigt und/oder die Gegenwalze zumindest teilweise gebremst wird.

Der Durchhang des Walzenmantels infolge des Eigengewichtes ist in der Mitte am größten. Hinzu kommt, dass der Durchmesser des Walzenmantels zur Mitte etwas größer wird.

Daher treten im Bereich des Glättspaltes in der Mitte auch höhere Geschwindigkeiten des Walzenmantels als in den Randbereichen auf.

Beim Schließen des Glättspaltes nach erfolgter Überführung der Faserstoffbahn kommt der mittlere Bereich des Walzenmantels zuerst mit der Gegenwalze in Kontakt. Da der mittlere Bereich aber eine höhere Mantelgeschwindigkeit aufweist, muss die Rotationsgeschwindigkeit der Glättwalze vorher soweit vermindert und/oder die der Gegenwalze so weit erhöht werden, dass sich beim Zusammenführen des mittleren Bereiches der Glätt- und Gegenwalze keine oder höchstens eine minimale Geschwindigkeitsdifferenz ergibt.

Diese minimierte Geschwindigkeitsdifferenz schont die Faserstoffbahn beim Schließen des Glättspaltes und wirkt so einem Abriss entgegen.

Je weiter sich der Kontaktbereich zwischen dem Walzenmantel der Glättwalze und der Gegenwalze beim Schließen des Glättspaltes zu den Randbereichen ausdehnt, um so kleiner ist der Durchmesser bzw. der Durchhang des Walzenmantels in dem neu kontaktierten Bereich. Daher muss die Glättwalze allmählich beschleunigt und/oder die Gegenwalze gebremst werden, um die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Walzenmantel und Gegenwalze klein zu halten.

Diese Beschleunigung bzw. Abbremsung sollte bis zum vollständigen Schließen des Glättspaltes, vorzugsweise bis zum Erreichen der Betriebsgeschwindigkeit erfolgen.

Diese verminderte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Walzenmantel und der Gegenwalze schont nicht nur die Faserstoffbahn, sondern auch den Walzenmantel selbst, vor Beanspruchungsspitzen.

Hinsichtlich der Antriebssteuerung ist der axiale Verlauf des Durchmessers des Walzenmantels im Glättspaltbereich und damit insbesondere der Durchhang von wesentlicher Bedeutung für die Bestimmung der Drehzahl der Glättwalze vor dem Schließen des Glättspaltes und die Steuerung der Beschleunigung bzw. Abbremsung während des Schließens.

Dieser Durchhang kann auf der Basis der Konstruktionsdaten der Glättwalze berechnet oder aber von Messsensoren erfasst werden.

Es ist des weiteren vorteilhaft, wenn die Position der Glättwalze von einem Positionssensor erfasst wird.

Dies ermöglicht es, den Fortschritt beim Schließen des Glättspaltes und damit die aktuelle Ausdehnung des Kontaktbereiches zwischen dem Walzenmantel und der Gegenwalze zu ermitteln.

Um die Belastung der Faserstoffbahn durch eine minimierte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Walzenmantel und Gegenwalze zu vermindern, sollte die Beschleunigung in Abhängigkeit vom axialen Verlauf des Durchmessers des Walzenmantels im Glättspaltbereich und/oder in Abhängigkeit von der Position der Glättwalze erfolgen.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch eine Glättanordnung.
Zur Glättung wird die Faserstoffbahn 4 durch einen von einer oberen Glättwalze 7 und einer zylindrischen Gegenwalze 5 gebildeten, verlängerten Glättspalt geführt. Der verlängerte Glättspalt bewirkt wegen der verlängerten Verweilzeit der Faserstoffbahn 4 im Glättspalt eine wesentliche Verbesserung des Glättergebnisses bei gleichzeitiger Schonung derselben.
Hierzu besitzt die Glättwalze 7 einen flexiblen Walzenmantel 1 aus faserverstärktem Kunststoff, der über ein hydraulisches Presselement 3 mit konkaver Pressfläche zur Gegenwalze 5 gedrückt wird.
Der verlängerte Glättspalt kann allerdings auch über zwei ebene Pressflächen gebildet werden. In diesem Fall müssten beide Walzenmäntel flexibel ausgeführt sein.
Der Spalt zwischen der Pressfläche des Presselementes 3 und dem Walzenmantel 1 wird mit Öl geschmiert, wobei sich durch die Rotation ein Ölfilm 2 an der Innenfläche des Walzenmantels 1 bildet.
Zum Überführen der Faserstoffbahn 4 wird der Glättspalt geöffnet.
Wegen des Eigengewichts des flexiblen Walzenmantels 1 hängt dieser zur Walzenmitte hin immer stärker durch. Dies wird durch die Ansammlung von Schmieröl im mittleren Bereich des Walzenmantels 1 noch verstärkt. Außerdem ist der Durchmesser des Walzenmantels 1 im axial mittleren Bereich etwas größer als im Randbereich.
Zum Schließen des Glättspaltes werden die beiden rotierenden Glätt- bzw. Gegenwalzen 7,5 zusammengeführt. Zur Vereinfachung wird hierzu lediglich die Glättwalze 7 abgesenkt.
Die Lage des Walzenmantels 1 wird dabei von mehreren, über die Walzenbreite verteilt angeordnete Positionssensoren 6 z. B. in Form eines Laser-Abstandsmessern erfasst.
Diese Messung erlaubt Rückschlüsse über den axialen Verlauf des Durchmessers des Walzenmantels 1 im Glättspaltbereich und den Durchhang des Walzenmantels 1.
Auf dieser Basis kann die Antriebssteuerung für die Glättwalze 7 die Rotationsgeschwindigkeit der Glättwalze 7 soweit reduzieren, dass sich beim Zusammenführen des am meisten durchhängenden, mittleren Bereiches des Walzenmantels 1 mit der Gegenwalze 5 höchstens eine geringe Geschwindigkeitsdifferenz ergibt.
Dies schont den Walzenmantel 1 und die Faserstoffbahn 1.
Mit zunehmendem Absenken der Glättwalze 7 kommt es zur Ausdehnung der Kontaktfläche zwischen dem Walzenmantel 1 und der Gegenwalze 5 zu den Rändern der Glättwalze hin.
Da sich der Durchmesser des Walzenmantels 1 im Glättbereich zu den Rändern verkleinert, muss die Rotationsgeschwindigkeit der Glättwalze 7 zur Minimierung der Differenzgeschwindigkeit hinsichtlich der Gegenwalze 5 mit zunehmender Kontaktfläche vergrößert werden.
Bei geschlossenem Glättspalt hat die Glättwalze 7 die Betriebsgeschwindigkeit.

Claims

Antriebssteuerung einer Glättanordnung mit einem verlängerten Glättspalt zur Glättung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (4) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche zwischen einer Glättwalze (7) und einer darunter angeordneten Gegenwalze (5) gebildet wird, wobei die Glättwalze (7) einen flexiblen Walzenmantel (1) besitzt, der von einem Presselement (3) zur Gegenwalze (5) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schließens des Glättspaltes nach dem ersten Kontakt des mittleren Bereiches des Walzenmantels (1) der Glättwalze (7) mit der Gegenwalze (5) die Glättwalze (7) zumindest zeitweise beschleunigt und/oder die Gegenwalze (5) zumindest zeitweise gebremst wird.
Antriebssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung und/oder Abbremsung bis zum vollständigen Schließen des Glättspaltes, vorzugsweise bis zum Erreichen der Betriebsgeschwindigkeit erfolgt.
Antriebssteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Verlauf des Durchmessers des Walzenmantels (1) im Glättspaltbereich ermittelt wird.
Antriebssteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung in Abhängigkeit vom axialen Verlauf des Durchmessers des Walzenmantels (1) im Glättspaltbereich erfolgt.
Antriebssteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Glättwalze (7) über einen Positionssensor (6) erfasst wird.
Antriebssteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung in Abhängigkeit von der Position der Glättwalze (7) erfolgt.