DE102010029793A1

DE102010029793A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Bespannung

Info

Publication number: DE102010029793A1
Application number: DE201010029793
Authority: DE
Inventors: Marc Erkelenz; Oliver Crasser
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-12-08
Also published as: WO2011154262A1

Abstract

Verfahren zur Überwachung einer umlaufenden Bespannung (1) in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Fasersuspension umfassend eine Scannvorrichtung (2) und eine Auswerteinheit (3) mit folgenden Schritten: – Ermittlung eines charakteristischen Bespannungsabschnittes mit einem entsprechenden Mittel – Speicherung des charakteristischen Bespannungsabschnittes als Nullpunkt (4) in der Auswerteinheit (3) – Überwachung der Bespannungseigenschaften mittels der Scannvorrichtung in Bezug auf den Nullpunkt (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer umlaufenden Bespannung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn aus einer Fasersuspension, umfassend eine Scannvorrichtung und eine Auswerteinheit, wie sie in Papiermaschinen eingesetzt werden.
In einer Papiermaschine werden Bespannungen, wie z. B. Pressfilze, periodisch von Hand, durch einen Servicemitarbeiter, oder automatisch, mittels eines Scanners, überprüft. Der Scanner misst kontinuierlich die Filzeigenschaften wie Feuchte, Permeabilität und/oder Temperatur, die anschließend in einer Auswerteinheit ausgewertet werden.
Der Scanner wird dazu auf einer Vorrichtung über dem umlaufenden Pressfilz traversierend bewegt. Die ermittelten Werte sind somit eine Aneinanderreihung von Messwerten die spiralförmig auf dem Filz angeordnet sind. Daraus werden Mittelwerte für nebeneinander liegende Streifenbereich in Maschinenrichtung berechnet und man erhält ein einfaches Querprofil. Diese Querprofile werden von einer Auswerteinheit hintereinander anordnen und grafisch dargestellt, sodass ein groben Eindruck vom Zustand der Bespannung entsteht. Es ist nicht möglich, Messwerte einer bestimmten Stelle auf der Bespannungsfläche zuzuordnen.
Um die Effektivität der Bespannung aufrecht zu erhalten, bzw. konstant oder möglichst konstant im Arbeitsfenster zu halten werden die Bespannungen, Pressfilze usw. mittels einer Konditioniervorrichtung konditioniert. Das Funktionsprinzip der Konditioniervorrichtungen besteht darin, dass ein Hochdruckwasserstrahl auf die Bespannung gerichtet wird und dabei Verunreinigungen ablöst. Das Wasser und die abgelösten Verunreinigungen werden anschließen durch ein Vakuumsystem abgesaugt.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit Ablagerungen auf einer Bespannung dadurch zu bekämpfen, dass auf die Oberfläche der Bespannung ein chemisches Reinigungs- bzw. Konditionierungsmittel aufgesprüht wird. Als Konditionierungsmittel wird beispielsweise Silicon oder ein kationisches Polymer verwendet. Das Auftragen erfolgt dabei entweder mittels Sprührohr und einzelnen Fächerdüsen oder mittels einer traversierenden Düse.
In beiden Fällen erfolgt die Konditionierung gleichmäßig über die gesamte Bespannungsoberfläche und die Bespannungsoberfläche wird meist mit gleichbleibender Intensität behandelt.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie ein Vorrichtung zur Überwachung einer umlaufenden Bespannung bereitzustellen, das bzw. die eine verbesserte Überwachung der Bespannung erlaubt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Bespannung gezielt zu konditionieren.
Die Aufgabe wird mittels des Verfahrens sowie mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie der Vorrichtung nach Anspruch 8 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Überwachung einer umlaufenden Bespannung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn aus einer Fasersuspension, umfassend eine Scannvorrichtung und eine Auswerteinheit mit folgenden Schritten vorgeschlagen:

– Ermittlung eines charakteristischen Bespannungsabschnittes mit einem entsprechenden Mittel
– Speicherung des charakteristischen Bespannungsabschnittes als Nullpunkt in der Auswerteinheit
– Überwachung der Bespannungseigenschaften mittels der Scannvorrichtung in Bezug auf den Nullpunkt.

Da jede Bespannung produktionsbedingt eine eigene Charakteristik (in Maschinenrichtung und in Querrichtung) aufweißt, kann z. B. mit Hilfe der Scannvorrichtung eine beliebige Stelle in der Bespannung als charakteristischer Bespannungsabschnitt gewählt werden und auf diesen Punkt der Nullpunkt gelegt werden, wobei vorzugsweise der Nullpunkt auf besonders markante Punkte in der Bespannung gelegt wird, wie z. B. eine Stelle im Nahtbereich oder einer besonders gekennzeichneten Stelle.
Vorzugsweise wird nur ein Nullpunkt gewählt, der sowohl in MD als auch CMD Richtung verwendet werden kann.
Die Scannvorrichtung im Sinne der Erfindung ist ein Scanner, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dieser kann mit zusätzlichen Mitteln versehen werden, die zur Ortung eines gekennzeichneten Nullpunktes dienen, wobei diese Mittel auch an einer anderen beliebigen Stelle in der Maschine im Bereich der Bespannung untergebracht sein können.
Dadurch, dass die gescannten Bespannungseigenschaften in Bezug auf den Nullpunkt der Auswerteinheit verarbeitet werden, können die Bespannungscharakteristiken besonders vorteilhaft in Form einer Landkarte dargestellt werden, wobei die Landkarte die abgewickelten Bespannungsfläche darstellt. In dieser Landkarte können die unterschiedlichen Bespannungseigenschaften, wie Feuchte, Permeabilität und/oder Temperatur, in unterschiedlicher Art und Weise, wie z. B. farbliche und/oder grafische Darstellung, dargestellt werden.
So kann der Zustand der Bespannung besonders vorteilhaft beurteilt werden und es ist möglich zu erkennen ob Interaktionen anderer Bauteile z. B. in der Presse den Filz ungleichmäßig beeinflussen z. B. Verstopfen.
Es bietet dem Papiermacher besonders vorteilhaft die Möglichkeit, visuell zu erkennen, ob ein anderes Bauteil z. B. in der Presse negativ bzw. ungleichmäßig Einfluss auf den Pressfilz nimmt.
Um die Bespannung nun gezielt an den Stellen neu zu konditionieren, an denen es entsprechend der Messwerte notwendig ist, wird eine Konditioniervorrichtung mittels einer mit der Auswerteinheit verbundenen Steuerungs-/Regelungseinheit derart gesteuert, dass gezielt die Bereiche der Bespannung, insbesondere bei Trockensieben oder Pressfilzen, neu konditioniert werden, die z. B. eine zu große Verschmutzung aufweisen.
In Abhängigkeit von der Verschmutzung der Bespannung können die verschmutzten Bereiche der Bespannung auch besonders vorteilhaft mit unterschiedlicher Intensität konditioniert werden.
Um den Nullpunkt in der Bespannung zu kennzeichnen wird vorgeschlagen, dies vorzugsweise mittels eines in die Bespannung eingelassenen Mittels zur Wiedergabe und/oder Aufnahme von Daten, wie ein Mikrosensor und/oder Datenlogger und/oder Transponder, wie ein RFID-Chip, zu tun. So kann nicht nur der Nullpunkt definiert werden, sondern auch Daten von der Bespannung an die Auswerteinheit übertragen werden. Das können Daten wie z. B. Länge, Breite, cfm-Wert der Produktion, Filznummer zur Identifikation etc. der Bespannung sein, die dann bei der Konditionierung der Bespannung berücksichtigt werden.
Zudem wird eine Vorrichtung zur Überwachung und Konditionierung einer umlaufenden Bespannung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer Scannvorrichtung und eine Konditioniervorrichtung vorgeschlagen, wobei Mittel vorhanden sind, die einen charakteristischen Bespannungsabschnitte erfassen können, der dann den Nullpunkt der Bespannung darstellt.
So kann erfindungsgemäß die Scannvorrichtung als Mittel zur Erfassung des charakteristischen Bespannungsabschnittes verwendet werden.
Vorzugsweise umfasst die Scannvorrichtung eine Leseeinheit zum Auslesen eines RFID-Chips. Wobei der RFID-Chip, der vorzugsweise im inneren der Bespannung eingebettet ist und zum Schutz in ein Harz eingegossen, den Nullpunkt der Bespannung darstellt.
Des Weiteren ist auch eine farbliche Kennzeichnung oder ein Strichcode auf der Bespannung denkbar, wobei die Scannvorrichtung dann ein entsprechendes optisches Erfassungsgerät umfasst. Aber auch ein Metallfaden oder ein induktives Verfahren ist denkbar.
Zudem kann die Auswerteinheit mit einer Steuerungs-/Regelungseinheit verbunden sein, die eine Konditioniervorrichtung ansteuert, mit der Bereiche der Bespannung in Bezug auf den Nullpunkt konditionierbar sind.
Die Kombination einer Bespannung mit einer Scannvorrichtung innerhalb einer Papiermaschine ist somit dann besonders vorteilhaft, wenn die Bespannung Mittel zur Wiedergabe von Daten enthält und die Scannvorrichtung Mittel zum Auslesen von Daten umfasst. Wobei das Mittel in der Bespannung ein Mikrosensor und/oder Datenlogger und/oder Transponder (RFID-Chip) und das Mittel in der Scannvorrichtung ein entsprechendes Lesegerät ist.
Die Kombination last sich zudem Besonders vorteilhaft um eine mit der Auswerteinheit verbundene Steuerungs-/Regelungseinheit und eine Konditioniervorrichtung ergänzen, mit der Bereiche der Bespannung konditionierbar sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung:
1 Abwicklung eines Pressfilzes-Filzkarte
2 Funktionsweise der Kombination von Pressfilz Scannervorrichtung und Konditioniervorrichtung
In der 1 die Abwicklung eines Pressfilzes 1 dargestellt, die die Breite b und die abgewickelte Länge l des Pressfilzes 1 aufweißt. Alle Messwerte, die bei umlaufendem Pressfilz 1 von der Scannvorrichtung 2 gemessen werden, sind dabei auf den Nullpunkt 4 bezogen dargestellt. Durch die Verwendung von farblichen und grafischen Gestaltungsmitteln können die unterschiedlichen Eigenschaften oder der Zustand des Pressfilzes dargestellt werden. (hier nur symbolisch angedeutet)
Diese Darstellung erlaubt es, exakt die Bereiche 6 sichtbar zu machen, in denen der Pressfilz 1 zu große Abweichungen zu den Solleigenschaften aufweist.
Der Nullpunkt 4 kann ein beliebiger charakteristischer Bespannungsabschnitt sein, aber auch ein Signalgeber, wie ein RFID-Chip. Wird ein RFID-Chip verwendet, kann dieser Informationen zur Bespannung enthalten, sodass der Pressfilz vom Papiermaschinensteuerungssystem eindeutig identifizieren werden könnte.
Anhand der 2 wird die Funktionsweise der Kombination von Pressfilz 1, Scannervorrichtung 2 und Konditioniervorrichtung 7 dargestellt.
Der über den RFID-Chip vorgegebene Nullpunkt 4 des Pressfilzes 1, wird von der Scannvorrichtung 2 ermittelt und an die Auswerteinheit 3 und/oder Steuerung der Konditioniervorrichtung 4 weitergeleitet.
Nach dem Ermitteln des Nullpunktes 4 beginnt die Scannvorrichtung 2 den umlaufenden Pressfilz 1 zu scannen, indem sie quer zur Umlaufrichtung traversierend über den Pressfilz hin und her bewegt wird. Die Messwerte werden von der Auswerteinheit 3 ausgewertet und über eine Darstellung der Werte können z. B. kompaktierte Bereiche 6 im Pressfilz 1 sichtbar gemacht werden. Durch die Einbindung der Konditioniervorrichtung 7 ist es nun möglich, gezielt diese Bereiche 6 zu konditionieren.
Die Konditioniervorrichtung 7 kann aber auch in der Scannvorrichtung 2 integriert werden, sodass die zu konditionierenden Bereiche 6 so lange konditioniert und gleichzeitig gescannt werden, bis der Bereich wieder einen zulässigen Werte aufweist.
Die Intensität der Konditionierung kann dabei auf z. B. die Verschmutzung der Bereiche 6 angepasst werden, sodass eine flächendeckende Konditionierung entfallen kann, wodurch die Konditionierung erheblich effektiver und gezielter durchgeführt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Bespannung
2: Scannvorrichtung
3: Auswerteeinheit
4: Nullpunkt
5: Landkarte
6: Bereiche
7: Konditioniervorrichtung
8: Steuerungs-/Regelungseinheit
l: Abwickellänge
b: Breite

Claims

Verfahren zur Überwachung einer umlaufenden Bespannung (1) in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Fasersuspension umfassend eine Scannvorrichtung (2) und eine Auswerteinheit (3) mit folgenden Schritten: – Ermittlung eines charakteristischen Bespannungsabschnittes mit einem entsprechenden Mittel – Speicherung des charakteristischen Bespannungsabschnittes als Nullpunkt (4) in der Auswerteinheit (3) – Überwachung der Bespannungseigenschaften mittels der Scannvorrichtung (2) in Bezug auf den Nullpunkt (4).
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteinheit (3) die gescannten Bespannungseigenschaften in Form einer Landkarte (5) dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer mit der Auswerteinheit (3) verbundene Steuerungs-/Regelungseinheit (8) eine Konditioniervorrichtung (7) derart steuert, dass Bereiche (6) der Bespannung (1) in Bezug auf den Nullpunkt (4) konditioniert werden.
Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (6) der Bespannung (1) mit unterschiedlicher Intensität konditioniert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (1) ein Formiersieb, Trockensieb, Transferbelt oder Pressfilz ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel, zur Ermittlung eines charakteristischen Bespannungsabschnittes, Informationen mit der Scannvorrichtung (2) und Bespannung (1) ausgetauscht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in der Bespannung (1) Mikrosensoren und/oder Datenlogger und/oder Transponder (7) eingelassen sind und das Mittel eine entsprechende Sende-/Empfangseinheit ist, die miteinander kommunizieren.
Vorrichtung zur Überwachung und Konditionierung einer umlaufenden Bespannung (1) in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Fasersuspension umfassend umfassend eine Scannvorrichtung (2) und eine Auswerteinheit (3) dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die einen charakteristischen Bespannungsabschnitte erfassen können, der dann den Nullpunkt (4) der Bespannung darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Scannvorrichtung (2) als Mittel zur Erfassung des charakteristischen Bespannungsabschnitte verwendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass in der Scannvorrichtung (2) eine Leseeinheit zum Auslesen eines RFID-Chips angeordnet ist und die Bespannung (1) einen RFID-Chip enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Chip ein Teil der Bespannung ist, wie z. B. im Inneren der Bespannung (1) eingebettet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Auswerteinheit (3) verbundene Steuerungs-/Regelungseinheit (8) und eine Konditioniervorrichtung vorhanden ist, mit der Bereiche (6) der Bespannung (1) in Bezug auf den Nullpunkt (4) konditionierbar sind.
Kombination einer Bespannung (1) mit einer Scannvorrichtung (2) in einer Papiermaschine umfassend: a) eine Bespannung (1), die Mittel zur Wiedergabe und/oder Aufnahme von Daten enthält b) Mittel zum Auslesen und/oder Übertragen von Daten.
Kombination nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel in der Bespannung (1) ein Mikrosensor und/oder Datenlogger und/oder Transponder (RFID-Chip) ist und das Mittel zum Auslesen und/oder Übertragen von Daten ein entsprechendes Lese-/Schreibgerät ist.
Kombination nach Anspruch 13 oder 14 dadurch gekennzeichnet, das die Kombination zusätzlich eine mit der Auswerteinheit (3) verbundene Steuerungs-/Regelungseinheit (8) und eine Konditioniervorrichtung (7) umfasst, mit der Bereiche (6) der Bespannung (1) konditionierbar sind.