DE102013208808A1 - Film press and method for operating a film press - Google Patents

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Abstract

Eine Filmpresse zur Veredelung einer Faserstoffbahn (4), insbesondere einer Papieroder Kartonbahn, umfasst eine Walze (1) und eine mit der Walze (1) einen Walzenspalt (3) bildenden Gegenwalze (2) und zumindest einem an der Walze (1) und/oder an der Gegenwalze (2) in Anlage bringbaren Rakelstab (5, 6) zum Aufbringen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf die Walze (1) und/oder die Gegenwalze (2) zum Übertrag des Mediums auf die Faserstoffbahn (4). Die Walze (1) und die Gegenwalze (2) weisen jeweils einen Walzenkern und einen den Walzenkern umgebenden Walzenbezug (7, 8) auf. Zumindest in dem Walzenbezug (7) der Walze (1) und/oder zwischen Walzenkern und Walzenbezug (7) der Walze (1) und/oder in dem Walzenbezug (8) der Gegenwalze (2) und/oder zwischen Walzenkern und Walzenbezug (8) der Gegenwalze (2) ist ein Sensorsystem (9) angeordnet, welches zumindest eine Glasfaser (10) aufweist, in welche Bragg-Gitter (11) eingeschrieben sind. Mittels des Sensorsystems (9) ist ein Bahnablösepunkt der Faserstoffbahn (4) von der Walze (1) und/oder der Gegenwalze (2) nach Durchlaufen des Walzenspaltes (3) und Übertrag des Mediums bestimmbar und der Bahnablösepunkt unter Verwendung der ermittelten Messwerte regelbar.A film press for finishing a fibrous web (4), in particular a paper or cardboard web, comprises a roller (1) and a counter-roller (2) forming a nip (3) with the roller (1) and at least one on the roller (1) and / or the doctor bar (5, 6) that can be brought into contact with the counter-roll (2) for applying a liquid or pasty medium to the roll (1) and / or the counter-roll (2) for transferring the medium to the fibrous web (4). The roller (1) and the counter roller (2) each have a roller core and a roller cover (7, 8) surrounding the roller core. At least in the roll cover (7) of the roll (1) and / or between the roll core and roll cover (7) of the roll (1) and / or in the roll cover (8) of the counter roll (2) and / or between the roll core and roll cover (8 ) the counter roller (2) has a sensor system (9) which has at least one glass fiber (10) into which Bragg gratings (11) are inscribed. By means of the sensor system (9), a web detachment point of the fibrous web (4) from the roller (1) and / or the counter roller (2) can be determined after passing through the nip (3) and transfer of the medium and the web detachment point can be regulated using the measured values.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Filmpresse zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine Faserstoffbahn wie eine Papier- oder Kartonbahn nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie von einem Verfahren zum Betrieb einer derartigen Filmpresse nach dem Oberbegriff von Anspruch 7.The invention relates to a film press for applying a liquid or pasty medium on a fibrous web such as a paper or board web according to the preamble of claim 1 and a method for operating such a film press according to the preamble of claim. 7

Die Filmpresse wird in Papiermaschinen zum Auftrag von Stärke und Pigmenten genutzt. Die gebräuchliche Technik ist hinlänglich bekannt.The film press is used in paper machines to apply starch and pigments. The common technique is well known.

Aus einer Düse wird flüssiges Medium – Streichfarbe oder Stärkesuspension – auf die Auftragswalze gesprüht und mittels eines rotierenden Rakelstabs auf eine definierte Dicke gebracht. Der so erzeugte Film wird in einem druckbelasteten Walzenspalt aus Auftragswalze und Gegenwalze an die laufende Papierbahn übergeben.From a nozzle liquid medium - coating color or starch suspension - sprayed onto the applicator roll and brought by means of a rotating metering rod to a defined thickness. The film thus produced is transferred to the moving paper web in a pressure-loaded nip of application roller and counter-roller.

Es liegt im Interesse des Papiermachers, eine möglichst vollständige und gleichmäßige Übergabe des Mediums zu erzielen, um eine gleichmäßige Oberflächenqualität zu erhalten. Die Qualität der Verteilung hängt dabei von vielen Faktoren ab, zu denen beispielsweise die Neigung der Walzen zueinander, die Elastizität der Walzenbezüge, die Papierdicke, Eigenschaften des Streichmediums, Arbeitsgeschwindigkeit etc. zählen.It is in the interest of the papermaker to achieve a complete and uniform transfer of the medium in order to obtain a uniform surface quality. The quality of the distribution depends on many factors, including, for example, the inclination of the rolls to each other, the elasticity of the roll covers, the paper thickness, properties of the coating medium, working speed, etc.

Eine hervorragende Stelle nimmt hierbei die Druckverteilung im Walzenspalt ein. Diese kann im Allgemeinen nur aus Berechnungen oder Abschätzungen aus Randbedingungen grob ermittelt werden, was keine zufriedenstellende Überwachung ermöglicht.An excellent place here takes the pressure distribution in the nip. This can generally be roughly determined only from calculations or estimates from constraints, which does not allow satisfactory monitoring.

Beim sog. sheet stealing, welches bei gleichzeitigem Auftrag von Medium auf beide Seiten der Papierbahn auftritt, kommt es zudem zu einer Verlängerung der Kontaktzeit zwischen Walze und Papierbahn mit dem Problem des ungleichmäßigen Flüssigkeitsauftrags, Papierzweiseitigkeit und Misting.When so-called sheet stealing, which occurs with simultaneous application of medium on both sides of the paper web, there is also an extension of the contact time between roller and paper web with the problem of uneven liquid application, Papierzweiseitigkeit and Misting.

Es liegt somit im Interesse des Papiermachers, Informationen über die Druckverteilung im Walzenspalt in der Filmpresse zu erhalten, um den vorstehend genannten Problemen begegnen zu können. It is therefore in the interest of the papermaker to obtain information about the pressure distribution in the nip in the film press in order to be able to address the above-mentioned problems.

Es ist bereits seit längerem bekannt, Walzen mit Sensoren auszurüsten, um Aufschluss über die Betriebsparameter bei stehender oder laufender Maschine zu erhalten. Die Art und Anzahl von Sensoren ist sehr unterschiedlich und reicht von Abdrücken mit Folien mit druckempfindlicher Beschichtung bis zu hochentwickelten Sensorsystemen, welche mit faseroptischen Sensoren mit Auswerteeinheiten und Auswertealgorithmen ein hohes Maß an Informationen ermitteln und darstellen können.It has long been known to equip rollers with sensors in order to obtain information about the operating parameters when the machine is stationary or running. The type and number of sensors varies greatly, ranging from impressions with films with pressure-sensitive coating to sophisticated sensor systems, which can determine and display a high level of information with fiber-optic sensors with evaluation units and evaluation algorithms.

Ein solches faseroptisches Sensorsystem, welches mit einem faseroptischen Sensor mit eingeschriebenen Bragg-Gittern arbeitet, ist beispielsweise aus der WO2010/034321A1 bekannt. Hierbei sind die Bragg-Gitter in unterschiedlichen oder gleichen Abständen in die Glasfaser eingeschrieben und so konzipiert, dass sie das eingekoppelte Licht unterschiedlicher Frequenzen, welche unter Druckeinwirkung verschieden stark in ihrer Frequenz verschoben werden, reflektieren, was Rückschlüsse über die Druckverteilung in der jeweiligen Sensorposition auf der Walze zulässt. Ein geeignet ausgestaltetes Triggersystem erlaubt die Zuordnung zu einer bestimmten Stelle auf der Oberfläche des Walzenbezuges.Such a fiber optic sensor system, which works with a fiber optic sensor with inscribed Bragg gratings is, for example, from WO2010 / 034321A1 known. Here, the Bragg gratings are inscribed in different or equal distances in the glass fiber and designed so that they reflect the injected light of different frequencies, which are shifted under pressure different degrees in their frequency, which draw conclusions about the pressure distribution in the respective sensor position the roller allows. A suitably designed trigger system allows the assignment to a specific location on the surface of the roll cover.

Bisher wurden derartige Sensorsysteme hauptsächlich in Papiermaschinen in der Pressenpartie oder beim Wickeln eingesetzt. Die Situation stellt sich in einer Filmpresse erheblich komplexer dar, da es weitere Komponenten wie den Rakelstab zu beachten gilt, die ebenfalls Auswirkungen auf den Betriebszustand der Filmpresse haben.So far, such sensor systems have been used mainly in paper machines in the press section or during winding. The situation is considerably more complex in a film press, since it is important to note other components, such as the metering rod, which also affect the operating state of the film press.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Walze mit Sensorsystem anzugeben, welche es erlaubt, das Drucksignal, die Ablösepunkte, die wirksame Länge des Walzenspaltes und deren Änderung während des laufenden Betriebs zu bestimmen und verfahrenswirksam einzusetzen. The object of the invention is therefore to provide a roller with sensor system, which allows to determine the pressure signal, the separation points, the effective length of the nip and its change during operation and use procedurally.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Filmpresse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs in Verbindung mit den gattungsbildenden Merkmalen.The object is achieved by a film press with the characterizing features of the main claim in conjunction with the generic features.

Dabei ist vorgesehen, dass mittels des Sensorsystems ein Bahnablösepunkt der Faserstoffbahn von der Walze und/oder der Gegenwalze nach Durchlaufen des Walzenspaltes und Übertrag des Mediums bestimmbar und der Bahnablösepunkt unter Verwendung der ermittelten Messwerte regelbar ist.It is provided that by means of the sensor system, a web release point of the fibrous web of the roller and / or the counter roll after passing through the nip and transfer of the medium can be determined and the web release point is controlled using the measured values determined.

Die Kenntnis dieser Größe im laufenden Betrieb kann dementsprechend zur Steuerung der Auftragsmenge und Einstellung rheologischer Eigenschaften benutzt werden. Papierzweiseitigkeit und Sortenwechsel können so besser beherrscht werden. Zudem kann auf unterschiedliche Betriebszustände schneller und zielgenauer reagiert werden.The knowledge of this size during operation can accordingly be used to control the application rate and adjustment of rheological properties. Paper two-sidedness and grade change can be better controlled. In addition, it is possible to react to different operating states faster and more accurately.

Da das Signal der Sensorik auf die Umlauffrequenz der Filmpressenwalze getriggert wird, ist auch eine Kontrolle und Einstellung des Drucks im Walzenspalt möglich. Dies hat den Vorteil, dass durch die Kontrolle des Druckprofils im Walzenspalt der Druck im Walzenspalt und damit auch die Penetrationstiefe kontrollierbar wird. Die Kalibrierung mit Wasser als Auftragsmedium ermöglicht es, die Anzahl der einwirkenden Parameter deutlich zu reduzieren.Since the signal of the sensor is triggered to the rotational frequency of the film press roll, also a control and adjustment of the pressure in the nip is possible. This has the advantage that by controlling the pressure profile in the nip, the pressure in the nip and thus the Penetration depth is controllable. Calibration with water as a coating medium makes it possible to significantly reduce the number of influencing parameters.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous developments and refinements of the invention are specified in the subclaims.

Vorteilhafterweise kann die zumindest eine Glasfaser gerade, gekrümmt, mäandrierend oder spiralig an der Walze und/oder der Gegenwalze angeordnet sein. Advantageously, the at least one glass fiber can be arranged straight, curved, meandering or spirally on the roll and / or the counter roll.

Die Bragg-Gitter können gemäß vorteilhafter Ausführungsvarianten in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen zueinander ausgebildet sein. So ist es möglich, beliebigen Walzengeometrien beispielsweise mit Bombage oder in unterschiedlichen Härtebereichen Rechnung zu tragen.The Bragg gratings may be formed in accordance with advantageous embodiments at regular or irregular intervals to each other. It is thus possible to take into account any desired roll geometries, for example with camber or in different hardness ranges.

Bevorzugt kann eine Auswerteeinheit vorgesehen sein, durch welche die Messsignale aus dem Sensorsystem (9) erfassbar und auswertbar sind.Preferably, an evaluation unit can be provided, by which the measurement signals from the sensor system ( 9 ) are detectable and evaluable.

Die Auswerteeinheit kann mit dem Sensorsystem in Verbindung stehen. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Auswerteeinheit mit einer Steuerungs- und Regelungseinheit über eine Kabelverbindung oder kabellos kommunizierend verbunden sein. Dadurch ist eine einfache Anpassung der gesamten Sensorik an die in der jeweiligen Walzenposition herrschenden Verhältnisse möglich.The evaluation unit may be in communication with the sensor system. According to an advantageous aspect of the invention, the evaluation unit may be connected to a control and regulation unit via a cable connection or wirelessly communicating. This makes it possible to easily adapt the entire sensor system to the conditions prevailing in the respective roller position.

Zur Regelung des Bahnablösepunktes von der Walze oder der Gegenwalze kann erfindungsgemäß der Druckimpuls der die Walze oder die Gegenwalze verlassenden Faserbahn als Signal genutzt werden.To control the web release point of the roller or the counter roll can be used according to the invention, the pressure pulse of the roller or the backing roller leaving the fiber web as a signal.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. In den Figuren zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings without limiting the generality. In the figures show:

1 eine schematisierte seitliche Darstellung des in einer Filmpresse der eingangs genannten Art herrschenden Betriebszustandes, 1 a schematic side view of prevailing in a film press of the type mentioned operating condition,

2 eine grafische Darstellung des Druckverlaufs im Walzenspalt in einer Filmpresse, 2 a graphic representation of the pressure curve in the nip in a film press,

3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Walze für eine Filmpresse. 3 a schematic representation of an inventively designed roller for a film press.

In 1 ist in stark schematischer Ansicht eine Filmpresse in ihren wesentlichen Komponenten dargestellt. Es ist eine Walze 1 vorgesehen, welche mit einer Gegenwalze 2 zu einem Walzenspalt 3 zusammenwirkt. Durch den Walzenspalt 3 wird eine Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn 4 geführt.In 1 is shown in a highly schematic view of a film press in its essential components. It is a roller 1 provided, which with a counter-roller 2 to a nip 3 interacts. Through the nip 3 becomes a fibrous web, in particular a paper or board web 4 guided.

Die Walze 1 und die Gegenwalze 2 werden im Ausführungsbeispiel jeweils durch eine Rakel 5, 6 in bekannter und daher nicht näher dargestellter Weise mit einem Film eines flüssigen oder pastösen Streichmediums belegt, welches an die Papierbahn 4 während deren Durchgang durch den Walzenspalt 3 übertragen wird. Es sind weiterhin auch Filmpressen zum einseitigen Streichen bekannt, bei welchen entsprechend die Gegenwalze 2 nicht mit Medium versehen wird.The roller 1 and the counter roll 2 be in the embodiment in each case by a squeegee 5 . 6 occupied in a known and therefore not shown manner with a film of a liquid or pasty coating medium, which to the paper web 4 during its passage through the nip 3 is transmitted. There are also known film presses for one-sided brushing, in which according to the counter roll 2 not provided with medium.

Die Übertragung des Films von der Walze 1 oder von der Walze 1 und der Gegenwalze 2 erfolgt durch Kontakt des Flüssigkeitsfilms mit der Papierbahn 4. Angestrebt wird eine vollständige und gleichmäßige Übergabe des Mediums über die gesamte Breite des Walzenspalts 3. The transfer of the film from the roller 1 or from the roller 1 and the counter roll 2 takes place by contact of the liquid film with the paper web 4 , The aim is a complete and uniform transfer of the medium over the entire width of the nip 3 ,

Die Übertragung des Mediums beginnt dabei beim ersten Kontakt in den Positionen A und C, welcher durch einen Druckanstieg auf der Walzenoberfläche gekennzeichnet ist, und endet mit einem entsprechenden Druckabfall an der Walzenoberfläche an den Positionen B und D. Es ist leicht nachvollziehbar, dass es sich hier nicht um punktförmige, sondern um linienförmige Positionen handelt, welche aufgrund der nicht perspektivischen Darstellung in 1 entsprechend punktförmig erscheinen. The transfer of the medium begins at the first contact in the positions A and C, which is characterized by an increase in pressure on the roll surface, and ends with a corresponding pressure drop across the roll surface at positions B and D. It is easy to see that it not punctiform, but about linear positions, which due to the non-perspective representation in 1 appear punctiform.

Die Qualität der Verteilung des Flüssigkeitsfilms hängt von der zeitlichen Abfolge und der Intensität der Druckverteilung während der Übertragung ab. The quality of the distribution of the liquid film depends on the timing and intensity of the pressure distribution during the transfer.

Die als „wirksame Länge“ im Walzenspalt 3 zurückgelegte Strecke wird von den geometrischen, dynamischen und rheologischen Eigenschaften aller zum Zeitpunkt des Auftrags beteiligten Aggregate und Stoffe beeinflusst. Hierzu zählen beispielsweise die Inklination der Walze 1 und der Gegenwalze 2 zueinander, die Elastizität der nachstehend näher beschriebenen Walzenbezüge 7, 8 der Walze 1 und der Gegenwalze 2, das Fließverhalten sowie die Elastizität des flüssigen oder pastösen Mediums, die Bahngeschwindigkeit, Dicke und Qualität der Papierbahn 4 und die Geschwindigkeit der Walze 1 und der Gegenwalze 2.The "effective length" in the nip 3 The distance covered is influenced by the geometric, dynamic and rheological properties of all the aggregates and substances involved at the time of the order. These include, for example, the inclination of the roller 1 and the counter roll 2 to each other, the elasticity of the roller covers described in more detail below 7 . 8th the roller 1 and the counter roll 2 , the flow behavior as well as the elasticity of the liquid or pasty medium, the web speed, thickness and quality of the paper web 4 and the speed of the roller 1 and the counter roll 2 ,

Die im Zeitpunkt der Übergabe über die Länge und Breite des Walzenspalts 3 aktuell herrschende Druckverteilung ist wie bereits oben erläutert derzeit weitgehend unbekannt. Angaben zu Druckprofilen im Walzenspalt 3 beruhen auf idealisierten Berechnungen und aus der punktuellen Kraftaufnahme aus den Walzenantrieben. Der exakte Ablösepunkt der Papierbahn 4 von der Walzenoberfläche nach dem Durchgang durch den Walzenspalt 3 ist nur mittels Hochgeschwindigkeitsfotografie beobachtbar.The at the time of delivery across the length and width of the nip 3 currently prevailing pressure distribution is currently largely unknown, as explained above. Information on pressure profiles in the nip 3 based on idealized calculations and from the selective power consumption from the roller drives. The exact separation point of the paper web 4 from the roll surface after passing through the nip 3 is observable only by high-speed photography.

Bei gleichzeitigem Flüssigkeitsauftrag auf die Oberseite und die Unterseite der Papierbahn 4 kommt es durch Mitlaufen der Papierbahn 4 auf der Walze 1 oder auf der Gegenwalze 2 zu unterschiedlichen Ablösepunkten von der Walzenoberfläche, was als „sheet stealing“ bezeichnet wird. Wie in 1 ersichtlich, wandert die Ablösezone auf der Walze 1 von Position D nach Position E. With simultaneous application of liquid to the top and bottom of the paper web 4 it comes by running the paper web 4 on the roller 1 or on the counter roll 2 at different peel points from the roll surface, which is called "sheet stealing". As in 1 As can be seen, the separation zone migrates on the roller 1 from position D to position E.

Durch das sheet stealing kommt es auf einer Seite, in diesem Fall an der der Walze 1 zugewandten Seite der Papierbahn 4, zu einer Verlängerung der Kontaktzeit zwischen Auftragsmedium und Papierbahn 4. Durch die anliegende Bahnspannung wird weiterhin ein zu geringer Druck auf die Walzenoberfläche von der Papierbahn 4 und dem flüssigen Medium ausgeübt. Die wirksame Länge des Walzenspalts 3 verlängert sich dementsprechend auf dieser Seite gegenüber der bereits kontaktlosen Papierseite.The sheet stealing occurs on one side, in this case on the roller 1 facing side of the paper web 4 , to extend the contact time between application medium and paper web 4 , Due to the applied web tension is still too low pressure on the roll surface of the paper web 4 and the liquid medium. The effective length of the nip 3 extends accordingly on this page compared to the already contactless paper page.

Die hieraus entstehende Asymmetrie im Flüssigkeitsauftrag kann als Papierzweiseitigkeit an den fertigen Papieroberflächen beobachtet werden. Sie ist das Resultat einer längeren Einwirkzeit (Druckpenetration, Druckentwässerung) des Auftragsmediums an der betroffenen Seite. Darüber hinaus wirkt sich der Entwässerungsfortschritt nicht selten in Form eines unerwünschten, verstärkten Mistings beim Ablösen der Papierbahn von der betroffenen Seite aus. Der Ausgleich der Papierzweiseitigkeit und die Minimierung des Misting erfordern vom Papiermacher gewöhnlich einen asymmetrischen Eingriff in die Auftragsformulierung und Auftragsmenge für die beiden Papierseiten sowie alternativ oder auch zusätzlich durch eine Veränderung der Walzenpositionen, insbesondere durch Verschiebung der Gegenwalze 2. Zur Vermeidung bzw. Reduktion des Misting sollte der Bahnablösepunkt zudem möglichst nahe am Ausgang des Walzenspalts 3 liegen.The resulting asymmetry in the liquid application can be observed as Papierzweiseitigkeit on the finished paper surfaces. It is the result of a longer exposure time (pressure penetration, pressure drainage) of the application medium on the affected side. In addition, the progress of the drainage not infrequently in the form of an undesirable, increased misting when removing the paper web from the affected side. Balancing paper two-sidedness and minimizing misting usually requires the papermaker to asymmetrically engage in the application formulation and application amount for the two paper sides, as well as alternatively or additionally by changing the roll positions, particularly by displacing the backing roll 2 , To avoid or reduce the misting, the web release point should also be as close as possible to the exit of the nip 3 lie.

Die Druckverteilung im Walzenspalt 3 und an den Rakelstäben 5, 6 der Filmpresse ist entscheidend für den Auftrag der Streichfarbe bzw. der Stärkelösung. Bei gleichbleibender Geschwindigkeit der Filmpresse und bei gleichbleibendem Rakelspalt sollte das sich einstellende Druckprofil nur von der Viskosität des Mediums (Streichfarbe oder Stärkelösung) abhängen. Der Vorteil einer Steuerung des Rakelanpressdrucks über das Druckprofil der Walze 1 und der Gegenwalze 2 und nicht über die Messung des Anpressdrucks ist, dass an Stelle des Druckes der Druckimpuls als Signal genutzt werden kann. Damit ist eine genauere und schnellere Dosierung möglich. Ebenso ist statt der reinen Steuerung des Anpressdrucks der Rakelstäbe 5, 6 nun eine Regelung möglich.The pressure distribution in the nip 3 and on the squeegee bars 5 . 6 The film press is crucial for the application of the coating color or the starch solution. At constant speed of the film press and at the same blade gap, the pressure profile should be dependent only on the viscosity of the medium (coating color or starch solution). The advantage of controlling the doctor blade pressure over the pressure profile of the roller 1 and the counter roll 2 and not on the measurement of the contact pressure is that instead of the pressure of the pressure pulse can be used as a signal. For a more accurate and faster dosage is possible. Likewise, instead of the pure control of the contact pressure of the metering rods 5 . 6 now a regulation possible.

Ändert sich das Druckprofil im Walzenspalt 3, z.B. durch eine geänderte Penetration des Papiers oder eine unterschiedliche Beschaffenheit (Dichte, Feststoffgehalt…) des Auftragsmediums, wird dies als Steuersignal zum Nachführen der Walzen verwendet. Nimmt das Papier bei gegebener Breite des Walzenspalts 3 und gegebener Geschwindigkeit weniger Streichfarbe oder Stärke auf, führt dies zu einer Erhöhung des Drucks im Walzenspalt 3. Auch hier lässt sich ein Steuer- und Regelkreis aufbauen, da Sollwerte vorgegeben und mit gemessenen Istwerten verglichen werden können.Changes the pressure profile in the nip 3 , For example, by a changed penetration of the paper or a different nature (density, solids content ...) of the application medium, this is used as a control signal for tracking the rollers. Takes the paper at the given width of the nip 3 and given speed less coating color or starch, this leads to an increase of the pressure in the nip 3 , Here, too, a control and regulating circuit can be set up, since setpoint values can be predetermined and compared with measured actual values.

In 2 ist der oben beschriebene Sachverhalt des sheet stealing grafisch dargestellt. Es ist erkennbar, dass bei der Walze 1 die Ablösezone verschoben ist und der Druckabfall nach dem Durchgang durch den Walzenspalt verzögert über einen längeren Bereich erfolgt.In 2 the graph of sheet stealing described above is shown graphically. It can be seen that at the roller 1 the separation zone is shifted and the pressure drop after passage through the nip is delayed over a longer range.

In 3 ist eine beispielhafte eine Walze 1 oder eine Gegenwalze 2 dargestellt, welche zur Verwendung in einer Filmpresse an den oben beschriebenen Positionen mit Rakeln 5, 6 geeignet ist und in einem Walzenbezug 7, 8 ein Sensorsystem 9 aufweist, welches die Druck- und Zugparameter aufnimmt. Das Sensorsystem 9 kann dabei entweder in einer der beiden Komponenten 1, 2 oder in beiden Komponenten 1, 2 vorgesehen sein.In 3 is an exemplary one roller 1 or a counter roll 2 which are suitable for use in a film press at the positions described above with doctoring 5 . 6 is suitable and in a roll cover 7 . 8th a sensor system 9 has, which receives the pressure and tension parameters. The sensor system 9 can either be in one of the two components 1 . 2 or in both components 1 . 2 be provided.

Die Walze 1 oder Gegenwalze 2 weist dabei zumindest eine Glasfaser 10 auf, welche in dem Walzenbezug 7, 8 oder an einer Grenzfläche zwischen Walzenbezug 7, 8 und Walzenkern angeordnet ist. In der Glasfaser 10 sind Bragg-Gitter 11 eingeschrieben, welche in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen in der Glasfaser 10 verteilt sein können. Die Bragg-Gitter 11 können in beliebigen Mustern über die Oberfläche der Walze 1 oder Gegenwalze 2 regelmäßig oder unregelmäßig verteilt angeordnet sein, wobei die zumindest eine Glasfaser 10 im Wesentlichen gerade, mäandrierend, in Spiralen oder anderen geeigneten Formen verlegt sein kann.The roller 1 or counter roll 2 has at least one glass fiber 10 on which in the roll cover 7 . 8th or at an interface between roll cover 7 . 8th and roll core is arranged. In the fiberglass 10 are Bragg grids 11 inscribed at regular or irregular intervals in the fiberglass 10 can be distributed. The Bragg grating 11 can roll in any patterns across the surface of the roller 1 or counter roll 2 be arranged regularly or irregularly distributed, wherein the at least one glass fiber 10 may be laid substantially straight, meandering, in spirals or other suitable forms.

Das Messprinzip ist im Wesentlichen bekannt und wird daher nur mehr ergänzungshalber kurz umrissen. Wird Licht einer gewissen Wellenlängenverteilung in die zumindest eine Glasfaser 10 eingekoppelt, wird dieses an den Bragg-Gittern 11 reflektiert. Die Bragg-Gitter 11 können beim Einschreiben in die Glasfaser 10 auf beliebige Wellenlängen abgestimmt werden. Wird beim Durchgang durch den Walzenspalt 3 die Glasfaser 10 im Bereich der Bragg-Gitter 11 verformt, verschiebt sich die Wellenlänge des an dem jeweiligen Bragg-Gitter 11 reflektierten Lichts. Das Maß der Verschiebung kann als Maß der Verformung und somit als Maß der im Walzenspalt 3 wirkenden Kräfte verstanden werden.The measuring principle is essentially known and is therefore only briefly outlined for the sake of completeness. Will light of a certain wavelength distribution in the at least one glass fiber 10 Coupled, this is at the Bragg grids 11 reflected. The Bragg grating 11 can when writing into the glass fiber 10 be tuned to any wavelengths. Will pass through the nip 3 the glass fiber 10 in the area of the Bragg grid 11 deformed, shifts the wavelength of the at the respective Bragg grating 11 reflected light. The degree of displacement can be used as a measure of deformation and thus as a measure of the nip 3 acting forces are understood.

Zur Auswertung des Messsignale kann eine Auswerteeinheit vorgesehen sein, die an einer der Walzen 1, 2 oder in deren Nähe geeignet untergebracht ist und mit dem Sensorsystem 9 in Verbindung steht. Die Auswerteeinheit kann mit einer Steuerungs- und Regelungseinheit kabellos oder über Kabel kommunizierend verbunden sein.To evaluate the measurement signals, an evaluation unit may be provided which is connected to one of the rollers 1 . 2 or near it is housed and with the sensor system 9 communicates. The evaluation unit can be connected to a control and regulation unit wirelessly or via cable communicating.

Ebenso, wie die Einwirkung eines Drucks bzw. eine lokale Druckerhöhung messtechnisch erfassbar wird, kann auch das Nachlassen des Drucks gemessen werden. Bedingt dadurch, dass die Empfindlichkeit des Messsystems 9 sehr hoch ist, kann so unter anderem der Bahnablösepunkt D/E bzw. B in 2 mittels geeignet ausgestalteter Walze 1 oder Gegenwalze 2 erfasst werden. Dies ermöglicht die Steuerung und Regelung der Walzenposition, der Andruckkraft der Walzen 1, 2 aufeinander sowie der Andruckkraft des Rakelstabs 5, 6.Just as the effect of a pressure or a local pressure increase can be detected by measurement, the decrease in pressure can also be measured. Due to the fact that the sensitivity of the measuring system 9 is very high, can so, inter alia, the Bahnablösepunkt D / E or B in 2 by means of suitably designed roller 1 or counter roll 2 be recorded. This allows the control and regulation of the roller position, the pressing force of the rollers 1 . 2 on each other and the pressing force of the metering rod 5 . 6 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2010034321 A1 [0009] WO 2010034321 A1 [0009]

Claims (7)

Filmpresse zur Veredelung einer Faserstoffbahn (4), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, umfassend eine Walze (1) und eine mit der Walze (1) einen Walzenspalt (3) bildenden Gegenwalze (2), und mit zumindest einem an der Walze (1) und/oder an der Gegenwalze (2) in Anlage bringbaren Rakelstab (5, 6) zum Aufbringen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf die Walze (1) und/oder die Gegenwalze (2) zum Übertrag des Mediums auf die Faserstoffbahn (4), wobei die Walze (1) und die Gegenwalze (2) jeweils einen Walzenkern und einen den Walzenkern umgebenden Walzenbezug (7, 8) aufweisen und wobei zumindest in dem Walzenbezug (7) der Walze (1) und/oder zwischen Walzenkern und Walzenbezug (7) der Walze (1) und/oder in dem Walzenbezug (8) der Gegenwalze (2) und/oder zwischen Walzenkern und Walzenbezug (8) der Gegenwalze (2) ein Sensorsystem (9) angeordnet ist, welches zumindest eine Glasfaser (10) aufweist, in welche Bragg-Gitter (11) eingeschrieben sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sensorsystems (9) ein Bahnablösepunkt der Faserstoffbahn (4) von der Walze (1) und/oder der Gegenwalze (2) nach Durchlaufen des Walzenspaltes (3) und Übertrag des Mediums bestimmbar und der Bahnablösepunkt unter Verwendung der ermittelten Messwerte regelbar ist.Film press for refining a fibrous web ( 4 ), in particular a paper or board web, comprising a roller ( 1 ) and one with the roller ( 1 ) a nip ( 3 ) forming mating roll ( 2 ), and with at least one on the roller ( 1 ) and / or on the counter-roller ( 2 ) can be brought into contact metering rod ( 5 . 6 ) for applying a liquid or pasty medium to the roller ( 1 ) and / or the counter-roller ( 2 ) for transferring the medium to the fibrous web ( 4 ), wherein the roller ( 1 ) and the counter roll ( 2 ) each have a roll core and a roller cover surrounding the roll core ( 7 . 8th ) and wherein at least in the roll cover ( 7 ) of the roller ( 1 ) and / or between roll core and roll cover ( 7 ) of the roller ( 1 ) and / or in the roll cover ( 8th ) of the counter roll ( 2 ) and / or between roll core and roll cover ( 8th ) of the counter roll ( 2 ) a sensor system ( 9 ) is arranged, which at least one glass fiber ( 10 ) into which Bragg gratings ( 11 ) are inscribed, characterized in that by means of the sensor system ( 9 ) a web release point of the fibrous web ( 4 ) from the roller ( 1 ) and / or the counter roll ( 2 ) after passing through the nip ( 3 ) and carry of the medium can be determined and the web release point can be controlled using the determined measured values. Filmpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Glasfaser (10) gerade, gekrümmt, mäandrierend oder spiralig an der Walze (1) und/oder der Gegenwalze (2) angeordnet ist. Film press according to claim 1, characterized in that the at least one glass fiber ( 10 ) straight, curved, meandering or spiraling on the roller ( 1 ) and / or the counter roll ( 2 ) is arranged. Filmpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bragg-Gitter (11) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen zueinander ausgebildet sind.Film press according to claim 1 or 2, characterized in that the Bragg gratings ( 11 ) are formed at regular or irregular intervals to each other. Filmpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, durch welche die Messsignale aus dem Sensorsystem (9) erfassbar und auswertbar sind. Film press according to one of claims 1 to 3, characterized in that an evaluation unit is provided, through which the measurement signals from the sensor system ( 9 ) are detectable and evaluable. Filmpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit mit dem Sensorsystem (9) in Verbindung steht.Film press according to claim 3, characterized in that the evaluation unit with the sensor system ( 9 ). Filmpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit mit einer Steuerungs- und Regelungseinheit über eine Kabelverbindung oder kabellos kommunizierend verbunden ist.Film press according to claim 5, characterized in that the evaluation unit is connected to a control and regulating unit via a cable connection or wirelessly communicating. Verfahren zum Betrieb einer Filmpresse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Bahnablösepunktes von der Walze (1) oder der Gegenwalze (2) der Druckimpuls der die Walze (1) oder die Gegenwalze (2) verlassenden Faserbahn (3) als Signal genutzt wird.Method for operating a film press according to one of the preceding claims, characterized in that for controlling the web release point of the roller ( 1 ) or the counter-roll ( 2 ) the pressure pulse of the roller ( 1 ) or the counter-roller ( 2 ) leaving fiber web ( 3 ) is used as a signal.
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