DE102019123270A1

DE102019123270A1 - Verfahren, System und Computerprogrammprodukt für die Überwachung und/oder Steuerung von Bedingungen in dem Teilabschnitt einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine

Info

Publication number: DE102019123270A1
Application number: DE102019123270.8A
Authority: DE
Inventors: Tatu Pitkänen; Antti Räisänen; Teppo Kojo
Original assignee: Valmet Technologies Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2020-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung von Bedingungen in einem Teilabschnitt (13, 14) einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine (10), zu der eine oder mehrere Prozessphasen (39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58) gehören, umfassend Trocknung (39.1, 39.2) und/oder Profilierung (51, 53, 58) als ein oder mehrere Teilprozesse und in welchem Teilabschnitt mehrere Maschinenkomponenten (44) vorhanden sind, mit denen auf die Faserbahn (W) gewirkt wird und/oder auf die die Faserbahn (W) direkt oder indirekt wirkt. In dem Verfahren wird die Temperatur an einer oder mehreren Stellen des Teilabschnitts gemessen und die Bedingungen des Teilabschnitts werden gesteuert und/oder überwacht, anhand der gesagten einer oder mehrerer Temperaturmessungen (28). Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch das entsprechende System, ein rotierendes Maschinenelement und ein Computerprogrammprodukt.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung in dem Teilabschnitt einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine, zu dem eine oder mehrere Prozessphasen gehören, die die Trocknung und/oder Profilierung als einen oder mehrere Einheitsprozesse umfassen und in welchem Teilabschnitt mehrere Maschinenkomponenten vorhanden sind, die sich auf die Faserbahn wirken und/oder sich auf die Faserbahn direkt oder indirekt wirkt. Darüber hinaus ist Gegenstand der Erfindung auch das entsprechende System, ein rotierendes Maschinenelement und ein Computerprogrammprodukt.
Die Feuchtigkeit der durch die Trockenpartie einer Faserbahnmaschine geführten Faserbahn und das Feuchteprofil können typischerweise nach der Trockenpartie von einem Scanner erhalten werden, der für die Messung der Bahn angepasst ist. In einigen, seltenen, Fällen kann auch die Messung der Feuchtigkeit/des Feuchteprofils nach der Pressenpartie in Betrieb sein. Jedoch ist es mit diesen beiden Messungen nicht möglich, zum Beispiel die innerhalb der Trockenpartie in Maschinenrichtung stattfindende Feuchtigkeitsänderung herauszubekommen, wenn der Trocknungsprozess in Maschinenrichtung verläuft. Insbesondere kann das realzeitige Feuchteprofil der Bahn mit bekannten Messungen anhand der derzeit in Betrieb befindlichen Messungen genau ermittelt werden. Bekannt ist auch die Möglichkeit, Kenntnis mit verschiedenen vorläufigen Messungen zu beschaffen oder Verwendung von verschiedenen Berechnungsmustern, bei denen die in vorläufigen Messungen gebildete Kenntnisse genutzt werden.
Neben der Trockenpartie einer Faserbahnmaschine werden die Trocknung und darüber hinaus auch die Profilierung der Faserbahn in den Ausrüstungspartien und -maschinen ausgeführt, das heißt entweder online oder offline. Ein Problem dabei ist wiederum in bekannten Lösungen der Energieverbrauch zum Beispiel von Luft-/IR-Trocknung, der oft nicht optimal ist. Typischerweise hat man die Trockner mit relativ großen Leistungen gefahren. Dabei werden Papier und Karton typischerweise übertrocknet, damit ein ausreichendes Trocknungsergebnis mit Sicherheit erzielt wird. Wenn die Bahn auch Schwankung des Querfeuchteprofils aufweist, wird die Trocknung so angestellt, dass die nassesten Stellen der Bahn sicher getrocknet werden. Dabei werden die trockensten Stellen der Bahn wiederum übertrocknet.
Darüber hinaus hat man sich daran gewöhnt, die Temperaturen der Trockner hoch einzustellen, damit die verschiedenen Sorten und die in verschiedenen Trockengehalten gefahrenen Produkte mit Sicherheit trocken werden. Je nach Sorten oder entsprechend der Feuchtigkeit ist es in einer bekannten Funktionsweise nicht möglich, einen Infra- oder Schwebetrockner je nach Situation zu regulieren, sondern die Endfeuchtigkeit wird erst am Aufroller gemessen, die gesamte Trocknungsanlage wird als eine Einheit gefahren und die Einstellungen können nur entsprechend der gemessenen Endfeuchtigkeit geändert werden. Dabei kann die Regelung zwischen den Trocknern nicht ordentlich ausgeführt werden. Somit ist auch im Fall der Ausrüstungspartie oder -maschine die Bahntemperatur an verschiedenen Stellen der Maschine nicht genau bekannt, und so ist auch nicht das Querprofil der Bahntemperatur bekannt.
Die oben aufgeführte Funktionsart in der Ausrüstungspartie und -maschine führt zum übergroßen Energieverbrauch und auch zu möglichen Qualitätsfehlern im Endprodukt. Besonders empfindlich sind Thermal-, Barrier-beschichtete und silikonisierte Release-Sorten. In diesen Sorten sollte die Temperatur der Beschichtung / der Bahn in einem bestimmten Fenster gehalten werden, damit für die Sorte die gewünschten sortenspezifischen Eigenschaften erhalten würden. Eine zu hohe Temperatur / Trocknungsleistung führt zum Beispiel bei Barrier- oder Thermal-Sorten zum Verderben der Eigenschaften der Beschichtung. Bei zu kleinen Temperaturen, zum Beispiel im Fall Release-Sorten findet keine ausreichende Reifung des Silikons statt.
Die Zustandsüberwachung und Steuerung der Profilierungsstellglieder und sonstiger auf die Eigenschaften der Querrichtung der Bahn wirkenden Vorrichtungen sind mit derzeitigen Verfahren begrenzt. Diese Vorrichtungen können zum Beispiel für die Profilierung des Kalandernnips verwendeten Induktions-/Luftprofilierungsvorrichtungen, Dampfblaskästen, Befeuchter, Thermowalzen und Zonenwalzen sein. Auf das Endergebnis wirken sich neben dem Kalander selbst und seiner Profilierung auch die einlaufende Bahn und ihre Profile. Wenn das Profilierungsstellglied des Kalanders Probleme aufweist, zum Beispiel ist eine Spule der Induktionsprofilierungsvorrichtung defekt, ist es im Profil des Papiers auf irgendeiner Ebene zu sehen und es kann mit einem Scanner entweder anhand der Dicke oder des Glanzes des Papiers, das heißt einer sekundären Größe, festgestellt werden. Auf diese Größen wirken sich auch viele andere Faktoren, wie eben verschlissene Walzenbeschichtung des Kalanders. Scannermessungen sind auch in bestimmtem Umfang ungenau, insbesondere beim Messen der Dicke. Somit kann das Feststellen eines Problems an der Profilierungsvorrichtung in Praxis schwierig sein oder sogar unmöglich, und es kann nicht mit Sicherheit gesagt werden, ob der Fehler zum Beispiel an der Spule der Induktionsprofilierungsvorrichtung, eine verstopfte Düse im Dampfblaskasten / Befeuchter, verschlissene Walzenoberfläche oder in den Kalander einlaufende Bahn und ihr Profil ist. Somit gäbe es Bedarf an solcher Information, damit mögliche Probleme genauer festgestellt werden könnten und anhand dessen erforderliche Maßnahmen auf eine wirksamere Stelle am Kalander gerichtet werden könnten. All das müsste möglichst vorausschauend und automatisch gemacht werden können, wobei die erforderlichen Maßnahmen für den nächsten Stillstand geplant werden könnten oder die Operation des Kalanders zu regulieren, um den Fehlerzustand kontrolliert zu kompensieren.
Anhand der oben genannten Missstände gäbe es Bedarf an einer solchen Online-Messung in dem Teilabschnitt einer Faserbahnmaschine und auch an einer Ausrüstungsmaschine, die zum Beispiel für die Trocknung und/oder Profilierung der Faserbahn sogar eine einheitsprozessspezifische Online-Regulierung und/oder Zustandsüberwachung ermöglicht.
Der Zweck dieser Erfindung ist es, ein Verfahren, System, rotierendes Maschinenelement und Computerprogrammprodukt zu beschaffen, mit dem die Bedingungen im Teilabschnitt einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine gesteuert und überwacht werden können, zu dem eine oder mehrere Prozessphasen gehören, die die Trocknung und/oder Profilierung der Faserbahn als einen oder mehrere Einheitsprozesse umfasst. Die kennzeichnenden Eigenschaften des der Erfindung entsprechenden Verfahrens sind im Patentanspruch 1, im Patentanspruch 21 des Systems, im Patentanspruch 23 des rotierenden Maschinenelements und im Patentanspruch 26 des Computerprogrammprodukts dargestellt.
Mit der Erfindung soll es möglich werden, genaue Kenntnisse von der Temperatur der Faserbahn und/oder Maschinenkomponenten und deren Temperaturprofilen wie auch von der Funktion der Prozessanlagen zu erhalten, in einem die Trocknung und/oder Profilierung in einer oder mehreren Phasen umfassenden Teilabschnitt so in der Trockenpartie der Bahnbildungsmaschine wie auch in der Ausrüstungspartie oder -maschine, wie zum Beispiel im Zusammenhang mit Befeuchtungs-, Streich-, Oberflächenleimungs- und/oder Kalanderprozessen und/oder damit zusammenhängenden Trocknungsprozessen. Mit der der Erfindung entsprechenden Messung wird es möglich, zum Beispiel den Trocknungsprozess und damit zusammenhängende Trockner zu deren Optimierungspunkt einzustellen und somit zu steuern und zum Beispiel Energie zu sparen und zugleich die Qualität des Endprodukts zu verbessern.
Die Erfindung ermöglicht mehrere verschiedene Steuerungs- und Zustandsüberwachungsanwendungen. Die Erfindung eignet sich zur Anwendung zum Beispiel in der Trockenpartie einer Faserbahnmaschine wie auch in einem oder mehreren zu der Ausrüstungspartie oder -maschine gehörenden Trocknungs-, Profilierungs- und/oder Ausrüstungsprozessen. Im Allgemeinen kann festgestellt werden, dass die Erfindung sich für irgendeine Anwendung eignet, zu der die Bearbeitung einer Faserbahn gehört, in der die Prozesstemperatur von Bedeutung ist. Typischerweise ist es Trocknung der Faserbahn oder sonstige mit der Prozessanlage stattfindende Prozessierung.
Eine Anwendungsform der Erfindung ist die an Maschinenkomponenten, wie zum Beispiel an rotierende Maschinenelemente und/oder mit der Bahn oder dem Gewebe in Kontakt angepasste statische Maschinenkomponenten integrierte in Querrichtung der Maschine stattfindende Temperaturmessung. Anhand der Temperaturmessung kann zum Beispiel ein Temperaturprofil in Querrichtung der Maschine gebildet werden und auf der Basis die Online-Steuerungs-, Zustandsüberwachungs- und Profileinstellungsanwendung von Trocknungs-, Streichungs-, Oberflächenleimungs-, Befeuchtungs- und/oder Kalanderprozessen und -vorrichtungen sowie Profilierungsstellgliedern ausgeführt werden. Die übrigen mit dem der Erfindung entsprechenden Verfahren, System, rotierenden Maschinenelement und Computerprogrammprodukt zu erreichenden zusätzlichen Vorzüge sind in dem Erläuterungsteil und die spezifischen Eigenschaften in beiliegenden Patentansprüchen ersichtlich.
Die Erfindung, die auf die im Folgenden dargestellten Anwendungsformen nicht begrenzt ist, wird genauer unter Bezug auf die beiliegenden Abbildungen erläutert, in denen

ein erstes Beispiel von der Faserbahnmaschine und insbesondere von ihrer Trockenpartie als grobes Diagramm darstellt,
ein Beispiel von einer mit Temperatursensor ausgestatteten Maschinenkomponente als rotierendes Maschinenelement darstellt, das in der Erfindung genutzt werden kann,
ein erstes Beispiel von der Ausrüstungspartie einer Faserbahnmaschine als grobes Diagramm darstellt,
ein zweites Beispiel von der Ausrüstungspartie einer Faserbahnmaschine als grobes Diagramm darstellt,
ein drittes Beispiel von der Ausrüstungspartie einer Faserbahnmaschine als grobes Diagramm darstellt,
ein zweites Beispiel von der Faserbahnmaschine als prinzipielles Diagramm und das dazu gehörende Überwachungs- und Steuerungssystem darstellt,
ein Beispiel von der mit Temperaturmessung gebildeten Information darstellt,
ein Beispiel von der Sensorierung einer Maschinenkomponente mit Temperatursensoren als Querschnitt zum Beispiel als vorläufige Montage und
ein zweites Beispiel von der Sensorierung einer Maschinenkomponente mit Temperatursensoren als Querschnitt darstellt.

In , werden einige Beispiele von Anwendungsobjekten der Erfindung als grobe prinzipielle Diagramme insbesondere im Zusammenhang mit der Faserbahnmaschine 10 dargestellt. Im Allgemeinen gehören zu einer Faserbahnmaschine 10 wie in und dargestellt, ein oder mehrere Teilabschnitte 11-14. Zu der Faserbahnmaschine 10 können in Laufrichtung der Faserbahn W, kürzer der Bahn, das heißt in Maschinenrichtung MD, als hintereinander angeordnete Teilabschnitte (gerechnet vom linken Rand der und ) der Stoffauflauf (nicht dargestellt), die Bahnbildungspartie 11, die Pressenpartie 12, die Trockenpartie 13 und eine aus einem oder mehreren Prozessphasen gebildete Ausrüstungspartie 14 gehören.
Die Erfindung gehört insbesondere zu solchen Teilabschnitten 13, 14 an Faserbahn- 10 und Ausrüstungsmaschinen, zu denen Trocknung als Einzelprozess gehört, die sogar die einzige Prozessphase des Teilabschnitts bildet, bzw. im Teilabschnitt 14 gibt es dabei auch andere Prozessphasen und/oder Einzelprozesse als die Trocknung allein. Darüber hinaus gehört die Erfindung auch, oder, zu solchen Teilabschnitten 14 an Faserbahn- 10 und Ausrüstungsmaschinen, zu denen Profilierung gehört, insbesondere mit Wärmebehandlung und/oder Befeuchtung zu erzeugende Profilierung. Oben genannte Teilabschnitte sind insbesondere die Trockenpartie 13 und die Ausrüstungspartie 14 (offline oder online) einer Faserbahnmaschine 10.
Zu der Trockenpartie 13 gehören typischerweise von beiden Enden an die Stuhlung einer Faserbahnmaschine 10 rotierend gestützte längliche zylindrische Maschinenteile. Als solche Maschinenteile werden in , und die oberseitigen Trockenzylinder 35 dargestellt, mit denen die über sie geführte Faserbahn W getrocknet wird und die unterseitigen Umlenkwalzen 64, die auch unter Unterdruck sein könnten. Die Zylinder 35 und 64 können als Trockengruppen gruppiert sein. Dabei gehören zu der Trockenpartie 13 mehrere nacheinander angeordnete Trockengruppen zur Ausführung der Trocknung 39.1. Eine Trockengruppe kann mit Einzel- oder Doppelsiebführung sein. In , und wird die Trockengruppe von abwechselnd und auf verschiedenen Ebenen angeordneten Trockenzylindern 35 und als Umlenkwalzen 64 dienenden Unterdruckwalzen gebildet, über die als Endlosschleife Trockengewebe 32 unterstützt zu verlaufen angepasst ist, um die Bahn W zu führen und zu unterstützen. Die Trockengruppe wird zum Beispiel von den Trockengewebeschlaufen 22 definiert. Mit einem entsprechenden Prinzip ausgeführte Trocknungen 39.2 können auch in der Ausrüstungspartie 14 als ein oder mehrere Einzelprozesse angeordnet sein, zum Beispiel nach der Oberflächenleimung 48 und/oder nach der Streichung 49 als eine damit zusammenhängende Nachtrocknung. Da kann die Zylindertrocknung sogar nur mit einem Trockenzylinder 35 ausgeführt werden, der dann an sich eine Trockengruppe mit Gewebe 33 bildet, die in der dafür arrangierten Gewebeschlaufe 23 umläuft. Dabei kann die Trockengruppe sogar ohne Umlenkwalzen sein, wie zum Beispiel in und dargestellt. Die Trockengruppe kann auch mit Doppelsiebführung ausgestattet sein, wie zum Beispiel in und in der Trockenpartie 13 dargestellt ist. Die Gewebeschlaufen 22, 23 sind für die Unterstützung und zum Ziehen der Bahn W.
Wie in dargestellt, können in der Trockenpartie 13 einer Faserbahnmaschine 10 neben der bloßen Zylindertrockenpartie auch ein oder mehrere vertikale und/oder horizontale Aufblastrockner 34.3 angeordnet sein. Auch diese weisen eigene Gewebeschlaufen 22 mit Gewebe 32 auf. In wird die Aufblastrocknung mit Trocknern 34.3 am Anfang der Trockenpartie 13 ausgeführt, der dann eine traditionellere Zylindertrocknung mit aufheizbaren Trockenzylindern 35 folgt.
Der Trockenpartie 13 kann eine an sich in bekannter Weise mögliche Ausrüstungspartie 14 folgen. Die Ausrüstungspartie 14 wird in , entweder ganz oder nur teilweise auf einem prinzipiellen Niveau als grobe Diagramme dargestellt. Zu der Ausrüstungspartie 14 können eine oder mehrere an der Faserbahn W auszuführende Behandlungen mit Vorrichtungen gehören. Die Behandlungseinheiten können noch zu einem oder mehreren Einzelprozessen aufgeteilt werden. Die Ausrüstungspartie 14 kann ein fester Teil der Maschinenlinie (Online) sein, das heißt direkt nach der Faserbahnmaschine 10, wie in Abbildungen eben dargestellt, oder aber auch eine eigene gesondert vorhandene Teileinheit (Offline). Dabei kann der Trockenpartie 13 einer Faserbahnmaschine 10 direkt ein Aufroller folgen, mit dem aus der Faserbahn W mindestens in einer Phase eine Rolle vor der Ausrüstung gebildet wird. Zwischen den Teilabschnitten können natürlich auch andere Teile vorhanden sein. Somit sind die dargestellte Anordnung oder die ausgeführten Prozessphasen und/oder Einzelprozesse insbesondere die Ausrüstungspartie 14 betreffend nicht bestimmt, die Erfindung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Der Trockenpartie 13 folgende Ausrüstungspartie 14 kann als Prozessphasen, das heißt als Behandlungen, zum Beispiel verschiedene Kalandrierungen, Streichphasen, Oberflächenleimungsphasen und als Einzelprozesse damit zusammenhängende Befeuchtungs-, Trocknungs- und/oder Profilierungsphase umfassen, um die nur als einige Beispiele in diesem Zusammenhang vor dem Aufroller 52 von der Ausrüstungspartie 14 oder einer gesonderten Ausrüstungsmaschine zu erwähnen. Gleiche Prozessphasen kann es eine oder mehrere in der Ausrüstungspartie 14 geben, je nach in der betreffenden Maschine oder jeweils dem zu fertigenden Produkt. Ein Teil der in der Ausrüstung angeordneten Prozessphasen (zum Beispiel einer der Streichprozesse) kann sogar dazwischen ausgelassen werden, wenn das zu fertigende Endprodukt es nicht voraussetzt (gestrichelte Linien im Verlauf der Bahn W in ). Somit gehört zu dem Teilabschnitt 13, 14 eine oder mehrere Prozessphasen 39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58 die die Trocknung der Faserbahn W 39.1, 39.2 und/oder Profilierung 51, 53, 58 als einen oder mehrere Einzelprozesse umfassen. Es ist zu beachten, dass auch die Trocknung 39.2 zur Profilierung gezählt werden kann, insbesondere in der Ausrüstungspartie 14.
Der Einzelabschnitt 13, 14 weist mehrere Maschinenkomponenten 44 auf, von denen ein Beispiel in und dargestellt ist. Mit den Maschinenkomponenten 44 wird auf die Faserbahn W gewirkt und andererseits wirkt sich die Faserbahn W auch auf sie. Hierbei kann die Auswirkung zum Beispiel die Steuerung des Verlaufs der Faserbahn W im Teilabschnitt 13, 14 durch den Teilabschnitt 13, 14 sein. Darüber hinaus kann die Auswirkung auch zum Beispiel die Ausrichtung des Wärmeeinflusses auf die Faserbahn W an der Maschinenkomponente 44 sein, über die sie verläuft, zum Beispiel um die Faserbahn W zu trocknen und/oder zu profilieren. Die Maschinenkomponente 44 kann auch so sein, auf die sich auf die Faserbahn W direkt oder indirekt wirkt. Dabei kann die Wärme der Faserbahn W auf die Maschinenkomponente 44 übertragen werden, wobei sie warm wird. Somit geht es um Wärmeübertragung. Die Auswirkung kann direkt sein. Dabei verläuft die Faserbahn W über die Maschinenkomponente 44, wie zum Beispiel über den Trockenzylinder 35 oder die Bahnleitwalze 16. Die Auswirkung kann auch indirekt sein. Dabei wird die Wärme der Faserbahn W auf die Maschinenkomponente 44 übertragen, wie zum Beispiel auf die Leitwalze 15 der Gewebeschlaufe, zum Beispiel durch das Gewebe 32, 22 oder sogar darüber vom Gewebe 32, 33 übermittelt. Somit muss die Faserbahn W nicht einmal unbedingt über die Maschinenkomponente 44 verlaufen, um sich auf sie zu wirken. Dabei hat die Faserbahn W sich gewirkt, das heißt hat Kontakt mit Gewebe 32, 33 in einer der früheren Phasen der Gewebeschlaufe 22, 23. Eine weitere Möglichkeit bei der indirekten Wärmeübertragung ist es, dass sich zwischen der Faserbahn W und der Maschinenkomponente 44 ein Gewebe 32, 33 befindet. Hierbei findet die Wärmeübertragung aus der Faserbahn W durch das Gewebe 32, 33 auf die Maschinenkomponente 44 wirkungsvoller statt als in der Anwendungsform, in der die Faserbahn W nicht über die Maschinenkomponente 44 verläuft, sondern so verhält sich nur das Gewebe 32, 33.
In dem Teilabschnitt wird die Faserbahn W über die Prozessphasen 39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58 über mehrere auf die Faserbahn W wirkende Prozessvorrichtungen 34, 34.1 - 34.3, 35, 48, 49, 51', 53, 56', 58 geführt. Die Prozessvorrichtungen wirken sich auf Faserbahn W entweder direkt oder indirekt. Zu den Prozessvorrichtungen kann zumindest ein Teil der sich auf die Faserbahn wirkenden Maschinenkomponenten 44 auch gezählt werden, wie zum Beispiel die Trockenzylinder 35. Darüber hinaus sind Prozessvorrichtungen zum Beispiel Trockner 34, die kontaktlos sein können, wie zum Beispiel IR-, Schwebe-, Umkehrschwebe-, Induktions- und Lufttrockner 34.1, 34.2 und Befeuchtungsanlagen 53, 58. Von den Trocknern 34 sind in in der Reihenfolge in Maschinenrichtung MD zuerst der Infrarottrockner (einseitig in Bezug auf die Bahn W), dann zwei Schwebetrockner (beidseitig in Bezug auf die Bahn W), dann Infrarottrockner, Schwebetrockner mit Umlenkteil und Schwebetrockner dargestellt. In befindet sich wiederum zuerst der Infrarottrockner und Schwebetrockner und darauffolgend eine gleiche Trockneranordnung in entsprechender Reihenfolge. In befindet sich wiederum in der Reihenfolge zuerst der Schwebetrockner mit Umlenkteil und dann Schwebetrockner.
Auch die zu der Kalandrierung 51 gehörenden Vorkalandrierungen 56' und Hartkalandrierungen 51` können zu den Prozessvorrichtungen mit Profilierungen 55, 58 gezählt werden. Die Oberflächenleimung 48 und Streichung 49 der Faserbahn W ausführenden Stationen in der Ausrüstungspartie 14 oder -maschine sind auch auf die Faserbahn W wirkende und sie behandelnde Prozessanlagen mit dazu gehörenden vorteilhaft profilierenden Trocknungen 39.2.
Bedingungen des Teilabschnitts 13, 14 einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine 10, die zum Beispiel Funktions-/Produktionsbedingungen sein können, können zum Beispiel im Zusammenhang mit der Zustandsüberwachung überwacht werden und/oder insbesondere zur Steuerung und Optimierung vom Trocknungs- Profilierungs-, Streichungs- und/oder Oberflächenleimungsprozess mit einem Verfahren, mit dem die Temperatur an einer oder mehreren Stellen des Teilabschnitts 13, 14 gemessen wird. Die Messung kann zum Beispiel an der Maschinenkomponente 44 ausgeführt werden, auf die sich die Faserbahn W wirkt, entweder direkt oder indirekt. Darüber hinaus können die Bedingungen des Teilabschnitts 13, 14 mit dem Verfahren auch anhand der ausgeführten Temperaturmessung 28 gesteuert und/oder überwacht werden. Mit der Steuerung kann auf die Qualität der zu bildenden Faserbahn W und/oder der Maschinenkomponente 44 und/oder einer oder mehrerer Prozessvorrichtungen gewirkt werden.
Entsprechend einer Anwendungsform wird die Temperatur mit Sensorierung 24 gemessen, die ohne Oszillierung an der zum Teilabschnitt 13, 14 gehörenden oder anzupassenden, zum Beispiel in dargestellten Maschinenkomponente 44 angeordnet ist. Hierfür ist die Maschinenkomponente 44, die sich auf die Faserbahn W oder auf die sich die Faserbahn W wirkt, mit einer die Temperatur messenden Sensorierung 24 ausgestattet. Zu der Sensorierung 24 gehören ein oder mehrere Temperatursensoren 17, angeordnet an der Maschinenkomponente 44 in Querrichtung der Maschine CD, das heißt in Längsrichtung der Maschinenkomponente 44. Mit anderen Worten ist die Sensorierung 24 dabei zur Ausführung von hauptsächlicher gleichzeitiger Messung in der gesamten Querrichtung CD der Maschine angeordnet. Zum Beispiel im Vergleich zu scannenden Messungen ermöglicht diese die Bildung einer zeitgleichen Temperaturangabe in der gesamten Querrichtung CD der Maschine, das heißt in Breitenrichtung der Faserbahn W.
Eine solche nicht oszillierende Maschinenkomponente 44 kann entsprechend einer Anwendungsform zum Beispiel mindestens ein rotierendes oder zu rotierendes Maschinenelement 41 sein. Von einem solchen wird in ein Beispiel dargestellt. Sensorierte Maschinenelemente 41 gibt es zumindest in einem Teil der Teilabschnitte 13, 14 einer Faserbahnmaschine 10 eines oder mehrere. Die im rotierenden Maschinenelement 41 die Temperatur messende Sensorierung 24 kann zum Beispiel am Mantel 31 des Maschinenelements 41, und/oder an der auf dem Mantel 31 anzupassenden Beschichtung 43 angeordnet sein.
Die Sensorierung 24 kann durch beliebige die Temperatur direkt oder indirekt messende Sensoren 17 gebildet werden. Zu der Sensorierung 24 gehören ein oder mehrere Temperatursensoren 17. Die Temperatursensoren 17 können zum Beispiel an den Mantel 31 des Maschinenelements 41, und/oder unter die Walzenbeschichtung 43 bzw. an die Oberfläche des Mantels 31 und/oder auf die auf den Mantel 31 angepasste Beschichtung 43 und/oder auch auf die Walzenbeschichtung 43 angepasst sein. Typischerweise liegen auf der Sensorierung 24 mindestens eine oder mehrere Beschichtungslagen, am häufigsten die Beschichtung 43. Daher kann die Sensorierung 24 an das Maschinenelement 41 zum Beispiel im Zusammenhang mit der Beschichtung eingebaut werden. Unter oder in der Beschichtung 43 ist die Sensorierung 24 geschützt oder sie kann zwischen die Beschichtungslagen eingebaut werden.
Die Beschichtung 43 kann jedoch in Bezug auf die Sensorierung 24 so angepasst sein, dass eine möglichst gute Wärmeübertragung von der Oberfläche 50 des Maschinenelements 41, am häufigsten der Maschinenkomponente 44, auf den Sensor 17 ermöglicht wird. Vorteilhaft ist, dass die Wärme des durch die Faserbahn W oder des Maschinenelements 41 laufenden Gewebes 32, 33 übertragen wird oder dass die Temperatur möglichst gut an die Sensorierung 24 übermittelt wird. Dabei wird zum Beispiel die Sensorierung 24 näher an die Außenfläche 50 der Beschichtung 43 als die Außenfläche des Walzenmantels 31 eingebaut. Entsprechend einer Anwendungsform kann es so ausgeführt werden, dass die Einbautiefe der Sensorierung 24 von der Außenfläche 50 der Beschichtung vorteilhaft 5-45 % von der gesamten Dicke der Beschichtung 43 beträgt. Dadurch wird die Messung der Temperatur zuverlässiger ohne Störungen, zum Beispiel aufgrund möglicher schlechteren Wärmeübertragung des Beschichtungsmaterials.
Als einige mögliche Beispiele über die Sensoren 17 sollen hier wärmeempfindliche Halbleiter, resistive Sensoren oder Thermopaare aufgeführt werden. Sensorierung 24 kann zum Beispiel aus einem Sensorband 36 oder von einem mit einem oder mehreren diskreten Sensoren 17 gebildeten Sensorsatz zusammengesetzt werden.
Das Temperatur-Sensorband 36 kann sich in der Maschinenkomponente 44, jetzt also im rotierenden Maschinenelement 41, zum Beispiel in der in dargestellten Weise spiralartig bzw. steigend befinden oder es kann sich auch in einer geraden Reihe in Längsrichtung des Maschinenelements 41 oder auch in Richtung des Umfangs befinden. Dabei können die Sensoren 17 am Mantel 31 des Maschinenelements 41 in einem gleichmäßigen Abstand voreinander angeordnet sein. Dann bleibt dazwischen ein von der Sensorierung freier Raum. Entsprechend einer Anwendungsform kann das Sensorband 36 das Maschinenelement 41 in einer so scharfen Spirale umlaufen, dass das Maschinenelement 41 mit dem Sensorband 36 mehrere Male umfahren wird. Das Winkelmaß der Sensoren 17, häufiger der Sensorierung 24, kann am Mantel 31 des Maschinenelements 41 zum Beispiel 180 - 320 Grad betragen. Beim Steigen umlaufen die Sensoren 17 den Mantel 31 des Maschinenelements 41 spiralförmig in einem Abstand voreinander. Damit kann die Konfiguration der Temperatur-Sensorierung 24 relativ frei sein. Mit einem spiralförmigen Einbau ist die Montage des Temperatur-Sensorbandes 36 leicht und es beeinflusst am wenigsten die Festigkeit der Beschichtung 43 des Maschinenelements 41. Die Einbaugeometrie des Sensorbandes 36 hängt an sich jedoch nicht mit der Funktion des Sensors 17 oder des später detaillierter darzustellenden Verfahrens zusammen.
Entsprechend einer Anwendungsform kann zu jedem Sensor 17 vom Ende des Maschinenelements 41 eine eigene Führung geführt werden oder die Sensoren 17 können auch parallelgeschaltet sein. In der in beschriebenen Anwendungsform sind die zu dem Sensorband 36 gehörenden Sensoren 17 vorteilhaft in Serie geschaltet. Das Messsignal der Sensoren 17 wird am Sensorband 36 zum Beispiel über vier Führungen abgelesen. Dabei ist keine komplizierte Verkabelung erforderlich. Die Breite des Sensorbandes 36 kann einige Millimeter betragen, wie zum Beispiel 5 mm und die Länge je nach Bedarf.
Die die Temperatur messenden Sensoren 17 können an sich intelligent sein. Zu den Sensoren 17 kann von der Messelektronik 40 ein Impuls eingegeben werden, der durch die gesamte Sensorserie verläuft. Als Folge spricht jeder Sensor 17 seine Temperatur oder ein entsprechend gebildetes Messsignal beim Erhalt des Impulses von der Messelektronik 40 an. Dabei kann zuerst der erste Sensor des Sensorbandes 36 ansprechen (am nächsten der Messelektronik 40) und danach einzeln jeder Sensor 17 weiter, bis sämtliche Sensoren 17 durch sind. Somit empfängt die Messelektronik 40 das der Temperaturanzeige entsprechende Messsignal 25 von jedem Sensor 17 als Impulsreihe. Von der Impulsreihe kann zum Beispiel das Temperaturprofil 21 ( ) des Maschinenelements 41 gebildet werden, und es mit dem Anzeigengerät 27 ( ) zeigen und es bei der Steuerung und/oder Zustandsüberwachung der Bedingungen des Teilabschnitts 13, 14 oder sogar des darin befindlichen Einzelprozesses verwenden. Zu dem Verfahren gehörende Anwendungsformen werden in der Erläuterung genauer etwas später beschrieben.
Eine weitere Art im Vergleich zu dem oben erwähnten Impuls - /in Serie geschalteten Sensorband 36 ist es, noch intelligentere Temperatursensoren 17 zu verwenden. Dabei kann jeder Sensor 17 zum Beispiel eine eigene Adresse aufweisen. Dabei kann die Elektronik 40 jeweils einem Sensor 17 die Temperatur so abfragen, dass der Sensor zuerst identifiziert wird, von dem die Temperatur gewünscht wird, mit dessen Adresse beantwortet der Sensor 17 die Abfrage und die Information wird über einen digitalen Bus zur Messelektronik 40 übertragen. In dieser Konfiguration ist der Elektronik 40 eine jeden Sensor 17 identifizierende Adresse definiert. Wenn die Anordnung jedes Sensors 17 am Maschinenelement 41 (in Längs- bzw. Querrichtung der Maschine CD) bekannt ist, kann das Temperaturprofil 21 des Maschinenelements 41 in Längsrichtung gebildet werden ( ). Beim spiralförmigen Einbau kann an das Temperaturprofil der Maschinenrichtung bzw. in Umfangsrichtung des Maschinenelements 41 zurückgegriffen werden.
Das Maschinenelement 41 kann an sich bekannte Datenübertragungsmittel 20 für die Sensorierung 24 aufweisen, um das damit gebildete Messsignal 25 an die zu der Maschinensteuerungsautomatik gehörenden Zustandsüberwachung 38 zu übermitteln ( ). Dies kann zum Beispiel mit einem an das Ende des Maschinenelements 41 angepassten, die drahtlose Datenübertragung ermöglichenden Transmitter 20 ausgeführt sein. Damit wird das Messsignal 25 zu einem außerhalb des Maschinenelements 41 angepassten Empfänger 40 gesendet. Der Empfänger 40 kann auch eine Sendeeigenschaft aufweisen, um das Messsignal 25 und/oder die davon bereits bei der Walze mit der Messelektronik gebildete Querprofilinformation der Temperatur weiter zu der Maschinensteuerungsautomatik an die da angepassten Empfangsmittel 46 zu senden. Der Empfänger 40 kann als Transmitter auch in Richtung der Sensorierung 24 dienen, wie oben bereits aufgeführt, bei der Erregung der Sensoren 17, um ein Messsignal 25 von denen zu fangen. Wenn die Messung in einer statischen Maschinenkomponente 44 ( ) ausgeführt ist, kann natürlich auch eine drahtgebundene Datenübertragung zwischen der Maschinenkomponente 44 und den Empfangsmitteln verwendet werden.
Das mit der die Temperatur messenden Sensorierung 24 ausgestattete rotierende Maschinenelement 41 kann entsprechend , zum Beispiel eine oder mehrere Leitwalzen 15, 16 des Gewebes 32, 33 und/oder der Faserbahn W, in der Trockenpartie 13 oder in der Ausrüstungspartie 14 sein. Das Maschinenelement 41 kann auch ein oder mehrere in der Trockenpartie 13 und/oder in der Ausrüstungspartie 14 vorhandene Trockenzylinder 35 sein, eine oder mehrere Walzen der Kalandrierung 51 oder der Oberflächenleimung 48 oder der Streichung 49 oder auch die Tragtrommel 45 des Aufrollers 52 sein, die zum Beispiel Kühlwasserzirkulation aufweist. Häufiger kann das Maschinenelement 41 zum Beispiel eine Walze sein, deren Temperatur zum Beispiel mit einem Element regulierbar beeinflusst wird, indem sie gekühlt und/oder erwärmt wird, um die Faserbahn W zu trocknen oder zu profilieren. Andererseits kann Wärme auf das Maschinenelement 41 auch von der Bahn W, je nach Position, übertragen werden.
Generell kann eine mit der die Temperatur messenden Sensorierung 24 ausgestattete Maschinenkomponente 44 mit der Faserbahn W in einem direkten oder auch indirektem Wärmeübertragungskontakt oder in einem Kontakt stehen, zu dem Wärmeübertragung von der Bahn W direkt auf die Maschinenkomponente 44 gehört oder über eine von der Bahn W auf die Maschinenkomponente 44 Wärme übertragende Komponente. Mit anderen Worten wird auf eine mit der die Temperatur messenden Sensorierung 24 ausgestattete Maschinenkomponente 44 mit der Faserbahn direkt oder indirekt gewirkt. Zu der Wirkung gehört Wärmeübertragung. Ein rotierendes Maschinenelement 41 kann somit mit der Bahn W in Kontakt stehende Walzen und Zylinder 16, 35 sein oder zum Beispiel Walzen 15, auf die die Bahn W mittelbar wirkt, wie zum Beispiel die den Gewebeumlauf definierende Leitwalze 15, auf die die Bahn W über darüber verlaufendes Trockengewebe 32, 33 oder direkt dadurch wirkt. Dabei wird somit Wärme von der Bahn W zuerst auf das Trockengewebe 32, 33 übertragen, von wo sie wiederum auf die Walze 15 übertragen wird, wenn das Gewebe 32, 33 in seinem Umlauf 22, 23 über die Walze 15 rotiert und mit der an welcher Walze 15 angeordneten Sensorierung 24 die Temperatur gemessen werden kann. Dabei muss die Bahn W somit nicht mal unbedingt über die messende Walze 15 verlaufen, sondern hier wird die Temperatur des Gewebes 32, 33 gemessen, auf die die Bahn W mindestens in einer Phase des Prozesses wirkt. Die Temperatur des Gewebes 32, 33 entspricht mindestens mit einer Genauigkeit der oder steht in einem Verhältnis zu der Temperatur der Bahn W. Somit kann die Wärme auf die messende Maschinenkomponente 44 auch über das Gewebe 32, 33 von ihm übertragen oder auch direkt durch das Gewebe 32, 33 übertragen werden. Die Leitwalze 15 des Gewebes 32, 33 oder die Leitwalze 16 der Faserbahn W, zum Beispiel als eine gerillte Walze, kann ein Beispiel von einer Maschinenkomponente 44 sein, insbesondere von einem rotierenden Maschinenelement 41, in dessen Beschichtung 43 die Sensorierung 24 angeordnet sein kann.
Walze oder ein entsprechendes Maschinenelement 41 ist eine vorteilhafte Art, die Temperaturmessung 28 und die Messung des damit gebildeten Temperaturprofils 21 auszuführen, weil es mit der Geschwindigkeit der Faserbahn W rotiert (anders als zum Beispiel ein statischer Balken). Darüber hinaus kann das rotierende Maschinenelement 41 auch gerillt werden. Dabei kann die Grenzschichtluft der Faserbahn W und des rotierenden Maschinenelements 41 auf Minimum erhalten werden. Darauf folgt, dass die Wärmeübertragung von der Bahn W auf das rotierende Maschinenelement 41 möglichst gut erhalten wird, wenn der Kontakt der Bahn W mit dem rotierenden Maschinenelement gut ist.
Mit der vorgenannten an die Maschinenkomponente 44 integrierten Technik ausgeführt ist die Messung der Temperatur und des mit der Temperaturmessung 28 gebildeten Temperaturprofils 21 vorteilhaft auszuführen. Dabei kann die Messung 28 in der Trocken- und/oder Ausrüstungspartie 13, 14 an mehreren Stellen angeordnet werden. Die Sensorierung 24 hält Temperaturen von mehr als 125°C, sogar 150°C und sogar von mehr stand. Die Sensorierung 24 kann praktisch unter eine beliebige Gummi-, PU-, Komposit- oder Polymerbeschichtung gefertigt werden. Die Ausführungskosten des Messarrangements für eine Maschinenkomponente 44 sind die Kosten für die Sensorierung 24 und für die Walzenbeschichtung 43. Weil die Kosten angemessen bleiben, ist es möglich, an den Teilabschnitt 13, 14 mehrere Temperaturmessungen 28 ausführende Maschinenkomponenten 44 zum Beispiel in Form von rotierenden Maschinenelementen 41 oder statischen Balken 61 einzubauen.
Wie früher schon darauf hingewiesen, setzt das Messarrangement nicht unbedingt ein rotierendes Maschinenelement 41 bzw. Walze oder Zylinder voraus, wobei auch andere Lösungen zum Arrangement der Messung möglich sind. Die mit der die Temperatur messenden Sensorierung 24 ausgestattete Maschinenkomponente 44 kann auch statisch d. h. eine stehende, nicht rotierende / unbewegliche Maschinenkonstruktion 60 sein, wie zum Beispiel in dargestellt. Die mit der die Temperatur messenden Sensorierung 24 ausgestattete statische Maschinenkonstruktion 60 kann auch ein für die Messung arrangierter, mit der Bahn W in Kontakt stehender Balken 61 sein (muss nicht scannend sein) und/oder ein Gleitschuh 62, der an einen Kontakt mit der Faserbahn W und/oder mit dem Gewebe angepasst ist. Der messende Balken 61 ist in Bezug auf die Bahn W ausreichend nah angeordnet, um die wesentliche Temperaturinformation zum Beispiel über die betreffende Tasche anzugeben.
Die Temperaturmessung 28 und die Bildung des Temperaturprofils davon kann ausgeführt werden, indem die Temperatur zum Beispiel mit eingestellten Zeitabständen automatisch gemessen wird. Es soll noch bemerkt werden, dass zum Beispiel das Maschinenelement 41 nicht unbedingt rotieren muss und trotzdem kann daran das Temperaturprofil gemessen werden. Dadurch ist für das Maschinenelement 41 im Zusammenhang mit dem Verfahren spezifisch, dass es zu rotieren ist.
Im Folgenden wird genauer das Verfahren für die Überwachung und Kontrolle der Bedingungen einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine als eine beispielhafte Anwendungsform unter Hinweis auf erläutert. Die stellt eine Faserbahnmaschine 10 und die damit verbundene Zustandsüberwachung 38 dar. Die Bedingungen der Maschine werden mit einem oder mehreren zu der Maschine gehörenden und darin zum Beispiel zu rotierenden Maschinenelement 41 und/oder Balken 61 überwacht und gesteuert. Am Mantel 31 des Maschinenelements 41 und/oder des Balkens und/oder an der Beschichtung 43 befindet sich in eine in der dargestellten Weise die Temperatur messende Sensorierung 24.
Das mit der die Temperatur messenden Sensorierung 24 ausgestattete Maschinenelement 41 wird bei der Ausführung der Produktion rotiert. Mit der an dem Maschinenelement 41 angeordneten Sensorierung 24 wird Messsignal 25 von der Temperatur des Maschinenelements 41 gebildet, mit der das mit der Sensorierung 24 gebildete Messsignal 25 vergleichbar ist. Diese Temperatur kann in Querrichtung (CD) der Maschine, h. d. in Längsrichtung des Maschinenelements 41 und auch des Balkens variieren. Das mit der Sensorierung 24 gebildete Messsignale 25 kann gespeichert werden. Von dem Messsignal 25 wird zum Beispiel das Querprofil 21 der Temperatur des Maschinenelements 41 oder des Balkens 61 gebildet.
Entsprechend einer Anwendungsform werden als Bedingungen des Teilabschnitts 13, 14 eine oder mehrere, zum Beispiel auf die Trocknung 39.1, 39.2 und/oder Profilierung wirkende Prozessphasen 39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58 und/oder die zum Teilabschnitt 13, 14 gehörende, zum Beispiel auf die Faserbahn W wirkende Maschinenkomponente 44 anhand der ausgeführten Temperaturmessung 28 gesteuert. Des Weiteren, entsprechend einer anderen Anwendungsform, kann als der Erfindung entsprechende Überwachung betreffend die Bedingungen des Teilabschnitts 13, 14 die Zustandsüberwachung einer oder mehreren Prozessphasen 39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58, wie zum Beispiel Trocknung/Befeuchtung und/oder zu dem Teilabschnitt 13, 14 gehörenden Maschinenkomponente 44 anhand der ausgeführten Temperaturmessung 28 ausgeführt werden. Die Temperaturmessung bzw. Sensorierung 24 zur Bildung des Temperaturprofils 21 kann an die Trockengruppen und/oder Aufblastrockner 34.3 oder Oberflächenleimungs- und/oder Streichstationen 48, 49 und an deren Trockner 34, 34.1, 34.2, 39.1, 39.2 und/oder Kalandrierung 51 vor diesen, nach diesen und/oder zwischen diesen integriert sein. Entsprechend einer Anwendungsform kann nach jeder wesentlichen Trocknungs-, Profilierungs- und/oder Prozessphase 39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58 eine Temperaturmessung, spezifische Messung des Temperaturprofils 21 angeordnet sein. Am häufigsten wird die Temperatur im Teilabschnitt 13, 14 an mindestens zwei Stellen während einer Prozessphase 39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58 vorteilhaft vor und nach dem zur Prozessphase 39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58 gehörenden Einzelprozess gemessen. Das Arrangement der Messung an mehrere Positionen der Maschinenrichtung MD wird teilweise dadurch ermöglicht, dass die Sensorierung an die bereits an der Maschine vorhandene / an die Maschine auch ansonsten einzubauende / gehörende Maschinenkomponente 44 arrangiert ist und wird, die in der Maschine einen anderen Primärzweck als die Temperaturmessung hat. Somit setzt die Sensorierung 24, zumindest nicht als fester Einbau, kein spezielles Arrangement einer eigenen Maschinenkomponente an die Maschine für die Temperaturmessung voraus, deren Anpassung an die Maschine besonders anspruchsvoll sein könnte, zum Beispiel aufgrund des engen Layouts.
Insbesondere kann von den mit einem oder mehreren Temperatursensoren 17 gebildeten Messdaten 25', häufiger, anhand der Temperaturmessung 28, das Temperaturprofil 21 der Faserbahn W und/oder der Maschinenkomponente 44, d. h. also des Teilabschnitts und somit in Querrichtung der Bahn CD gebildet werden, das darüber hinaus hauptsächlich realzeitig ist. Die zur Bildung des Querprofils 21 der Temperatur gerade in Querrichtung CD der Maschine angeordnete Maschinenkomponente 44 ist besonders vorteilhaft, da sie als bereits in der Maschine vorhandene und zu der Produktionsumgebung in einem anderen Primärzweck gehörende Komponente keine Zusatzkomponenten eigens für die Temperaturmessung voraussetzt, deren Arrangement sogar unmöglich sein könnte, zum Beispiel aufgrund des Platzmangels der Aufführung. Somit kann von der mit der Maschinenkomponente 44 ausgeführten und jetzt an die Maschine fest eingebaute Temperaturmessung als Sekundärfunktion der Maschinenkomponente 44 gesprochen werden, die dafür angeordnet ist, neben der damit zur Ausführung bestimmten eigentlichen Funktion (zum Beispiel Führung, Trocknung oder Streichung/Oberflächenleimung der Bahn oder des Gewebes). Entsprechend einer anderen Anwendungsform wird von den mit einem oder mehreren Temperatursensoren 17 gebildeten Messdaten 25', häufiger, anhand der Temperaturmessung, die Temperatur der Faserbahn W und/oder auf die Faserbahn W zu begleitenden Beschichtung oder des Oberflächenleims gebildet. Diese können auch als Querprofilmessung oder im Fall der Beschichtung und/oder des Oberflächenleims auch als einzelne Wertmessung stattfinden. Die Temperatur- und Temperaturprofilmessung der Bahn W ermöglicht die Trocknung der Bahn W und/oder die bessere Überwachung und anhand derer auszuführende Regulierung der Ausrüstungsmaßnahmen. Dabei werden auch die Überwachung und Steuerung der Oberflächenleimung 48 und der Streichung 49 ermöglicht. In dieser Anwendungsform ist das sensorierte rotierende Maschinenelement 41 mindestens eine Walze der Streich- oder Oberflächenleimungsvorrichtung, über die die Papierbahn W in den daran mit einer anderen Walze gebildeten Nip verläuft. Die Streichung kann auch Florstreichung sein.
Mit der an die Leitwalze 15, 16 oder den Trockenzylinder 35 des rotierenden Gewebes 32, 33 oder Faserbahn W oder an das rotierende Maschinenelement 41 einer anderen Prozessvorrichtung eingebauten Temperaturprofilsensorierung wird zum Beispiel fortlaufend die Temperatur und/oder davon gebildetes Temperaturprofil 21 überwacht. So ist es möglich, die auf das rotierende Maschinenelement 41 gerichtete Temperaturauswirkung zu überwachen, die auf diese von der Bahn W und/oder von den Trocknungs- und/oder Profilierungsvorrichtungen 34 gerichtet wird, wie zum Beispiel von einer Induktionsvorrichtung, Luftanlage oder Infrarotanlage. In Querrichtung CD kann zum Beispiel ein Sensorabstand von 50 mm verwendet werden. Dann wird das Temperaturprofil 21 der Querrichtung CD genau ermittelt. Anhand des bei der Temperaturmessung 28 gebildeten Temperaturprofils 21 kann zum Beispiel die Trocknung 39.1, 39.2, insbesondere die Trockner 34, um eine ausreichende Trocknung zu erzielen und für die Faserbahn W vorteilhaft ohne übermäßige Trocknung sicherzustellen. Aufgrund dieser Information können zum Beispiel die Trockner 34 der Oberflächenleimung 48 und/oder der Streichung 49 sehr genau und vorteilhaft automatisch gesteuert werden, wie zum Beispiel Induktions-, IR-, Luft-, Schwebe- oder Schwebetrockner mit Umlenkteil, die eventuell auch eine profilierende Auswirkung auf die Faserbahn W haben. Neben der Messung und anhand derer ausgeführten Steuerung kann zum Beispiel die Funktion der Trockner 34 optimiert werden und auch Energieersparnisse erzielt werden. Durch die Nutzung der bei der Messung gebildeten Information ist zum Beispiel die Profilierung, wie zum Beispiel die Steuerung der Befeuchter 53, möglich zur Regulierung des Profils der Faserbahn W in Querrichtung, wie gewünscht, wie zum Beispiel gleichmäßig.
Entsprechend einer Anwendungsform kann darüber hinaus auch das Feuchteprofil der Faserbahn W mindestens an einer Stelle des Teilabschnitts 13, 14 gemessen werden. Die Messung kann zum Beispiel mit einem Scanner nach der Trockenpartie 13 ausgeführt werden. Das bei dieser Messung erhaltene Feuchteprofil kann als Endreferenz des Feuchteprofils verwendet werden. Dabei kann aufgrund des gemessenen Feuchteprofils der Faserbahn W und eines oder mehreren Teilabschnitte 13, 14 in verschiedenen Position ausgeführten Temperatur- / Temperaturprofilmessung 28 das Feuchtigkeitsniveau der Faserbahn W an einer oder mehreren Stellen der Trocknung 39.1, 39.2 und/oder Profilierung 58 durch die Trockenpartie 13 oder die Trocknung 39.2 sogar durch den gesamten Teilabschnitt 13, 14 modelliert werden. Um dieses zu präzisieren, kann auch die Feuchteprofilmessung der Pressenpartie 12 oder das in der Pressenpartie 12 angeordnete Temperaturmesssystem verwendet werden, wenn vorhanden.
Entsprechend einer Anwendungsform, wenn die Temperatur und der Feuchtigkeitszustand jeder Stelle bekannt sind, kann die Funktion der Trockner 34, der Trockenzylinder 35 (zum Beispiel Aufblas-, Schwebe-, Umkehrschwebe-, IR und/oder Induktionstrockner) und/oder der Profilierungsvorrichtungen 55, 58 und/oder der Befeuchter 53 zur Steuerung der Trocknung 39.1, 39.2 gesteuert werden, und/oder die mit denen, insbesondere mit den Befeuchtern, auszuführende Profilierung 58 der Faserbahn W. Dabei kann die Funktion der Trocknungselemente 34 reguliert und optimiert und die Befeuchter 53 auch profiliert werden. Auch die vor der Trockenpartie 13 angeordneten Profilierungsmöglichkeiten können zur Regulierung genommen werden, zum Beispiel der Dampfblaskasten der Pressenpartie 12.
Entsprechend einer weiteren Anwendungsform kann die Temperatur der Faserbahn W auch an verschiedenen Stellen der Trocknung 39.1, 39.2 in Maschinenrichtung MD gemessen werden. Durch Verwendung dieser Information kann die Verkrümmung der Faserbahn W kontrolliert, h. d. reguliert werden. Es kann durch Steuerung der Trocknung 39.1, 39.2 der Faserbahn W von verschiedenen Seiten ausgeführt werden. Dadurch ist es möglich, die Trocknung der verschiedenen Seiten der Faserbahn W genauer in Gleichgewicht zu regulieren. Zum Beispiel kann die Verkrümmung in Trockenpartien mit 2-Siebumlauf durch Regulierung des Trocknungsverhältnisses zwischen dem Ober- und Unterumlauf kontrolliert werden.
Eine Anwendungsart der Erfindung ist es, sie auch für die Zustandsüberwachung zu verwenden, wie bereits erwähnt. Als Zustandsüberwachung kann wiederum das mit der Temperaturmessung 28 ausgeführte Temperaturprofil 21 zur Überwachung einer oder mehreren Angelegenheiten in verschiedenen Zustandsüberwachungsanwendungen analysiert werden. Es kann zum Beispiel die Funktion der Befeuchter 53 überwacht werden, um Verstopfung der Düsen zu finden, der Zustand der Gewebe 32, 33 (Verschleiß), Funktion der Wäscher 54 der Gewebe 32, 33, um Abweichungen in der Funktion festzustellen, Verschmutzung der Trockenzylinder 35, Funktion der Walzen 55 des Kalanders 51', 56, 56' und/oder die Funktion der Profilierungsvorrichtungen und/oder durch Ausrichtungsfehler verursachte Profilfehler, um diese festzustellen. Diese alle sind mit der Temperaturmessung 28 und insbesondere in dem daraus gebildeten Temperaturprofil 21 zu sehen.
Anhand der Temperaturmessung 28 können eine oder mehrere folgende Eigenschaften oder Charakteristika reguliert werden. Der Trockenstoffgehalt und/oder das Feuchteniveau der Faserbahn W, das Feuchte- und/oder Temperaturprofil 21 der Faserbahn W und/oder die Temperatur der Beschichtung oder des Oberflächenleims können reguliert werden, zum Beispiel um eine zu kleine / zu große Temperatur zu vermeiden. Mit der der Erfindung entsprechenden Messung kann die Trocknung 39.1, 39.2 automatisch mit einem herkömmlichen Regler der Maschinensteuerung in Maschinen- und/oder Querrichtung MD, CD reguliert werden. Oder noch fortschrittlicher kann die Regulierung auch auf Modellgrundlage ausgeführt werden. Die Erfindung ermöglicht auch die Bildung von Alarmen / Ausführung von automatischen Regelmaßnahmen. Diese können genutzt werden, wenn die Trocknungstemperatur zum Beispiel die für die jeweils genutzten Beschichtung oder Oberflächenleimung gesetzten Grenzen über- oder unterschreitet. Natürlich ist auch die Optimierung der manuellen Einstellungen und deren manuelle Regulierung weiterhin möglich.
Das Temperaturprofil 21 der Faserbahn W korreliert mit dem Feuchteprofil der Faserbahn W. Dabei kann der Trocknungsprozess 39.2 anhand des gemessenen Temperaturniveaus der Faserbahn W und/oder des daraus gebildeten Temperaturprofils 21, der Leistung eines oder mehreren Trockners 34, des gemessenen Feuchteprofils der Faserbahn W und der Eigenschaft der als Faserbahn W gefahrenen Sorte zur Definierung des Feuchteniveaus und Feuchteprofils mit dem DryMan-Modell des Anmelders zur Definierung des Feuchteniveaus und des Feuchteprofils in Laufrichtung der Faserbahn W, am häufigsten die Entwicklung der Trocknung modelliert werden. Das Feuchteprofil wird zum Beispiel von einem die Feuchtemessung 57 durchführenden Scanner erhalten, wovon mindestens einer in der Produktionslinie vorhanden ist. Hiernach ist das Feuchteniveau und auch das Profil in jedem Trocknungsabstand bekannt, wo eine Temperaturmessung angeordnet ist.
Anhand der ausgeführten Modellierung können die Trockner 34 an jeder Stelle des Trocknungsprozesses 39.2 gesteuert werden. Wenn die oben aufgeführten Angelegenheiten bekannt sind, können die Leistungen der Trockner 34 optimal so eingestellt werden, dass das gewünschte Trocknungsendergebnis an jeder Stelle des Prozesses erhalten wird, es wird Minimalmenge an Energie verbraucht, es besteht Sicherheit, dass die Maximaltemperatur der Beschichtung nicht überschritten wird, wird das erforderliche Minimum der Streichung mit Sicherheit erzielt und die Feuchtigkeit der Bahn W wird im gewünschten Fenster gehalten. Darüber hinaus kann das CD-Profil der Querrichtung der Faserbahn W mithilfe des Messsystems gleichmäßig eingestellt werden, indem ein profilierender Infratrockner, ein Schwebetrockner oder Befeuchter 34.1, 34.2, 53 verwendet wird. Auch andere Stellglieder, wie zum Beispiel der Dampfblaskasten oder Profilierungsstellglieder 55, 58 des Kalanders 51 können prinzipiell als Teil des Ganzen verwendet werden.
Bei Einstellung auf Modellbasis können BigData/IOT-Lösungen genutzt werden. Dabei werden Daten in die Datenbank gesammelt und auf der Basis eine optimale Trocknungsstrategie für die einzelnen Sorten erstellt, auf das Niveau des Trockenstoffs und/oder den Betriebspunkt des Prozesses. Zu der Einheit kann auch Expertendienstleistung zur Einstellung und Fernüberwachung des Modells gehören.
In wird wiederum ein Beispiel über die mit Temperaturmessung 28 produzierte Information dargestellt. In der Abbildung ist das oben aufgeführte Querprofil 21 der Temperatur dargestellt und unten der Temperaturtrend gemessen mit an ein Maschinenelement 41 arrangierter Sensorierung 24. Der Fachmann der Branche versteht, dass in Wirklichkeit die Formen der Profile 21 von diesen auch sehr viel variieren können. In der oberen Graphik befindet sich horizontal eine Positionsachse, d. h. Stellen vom Mantel 31 des Maschinenelements in Querrichtung CD der Maschine und in der unteren Graphik die Zeitlinie. Vertikal ist in beiden die Temperaturachse als Fahrenheit-Einheit. Eine solche Information kann zum Beispiel den Bedienern mit dem Anzeigengerät 27 des Maschinensteuerungssystem vorgestellt werden.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung ein System zur Überwachung und/oder Steuerung der Bedingungen einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine 10 in dem Teilabschnitt 13, 14, zu dem eine oder mehrere Prozessphasen 39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58 gehören, die die Trocknung 39.1, 39.2 und/oder Profilierung 51, 53, 58 als einen oder mehrere Einzelprozesse umfassen. In dem Teilabschnitt 13, 14 befinden sich mehrere Maschinenkomponenten 44, mit denen auf die Faserbahn W gewirkt wird und/oder auf die sich die Faserbahn W direkt oder indirekt wirkt. In dem System ist die Temperatur angepasst, an einem oder mehreren Punkten des Teilabschnitts 13, 14 mit der die Temperatur messenden Sensorierung 24 gemessen zu werden. Die Sensorierung 24 ist an eine oder mehrere von den gesagten Maschinenkomponenten 44 angepasst. Die Bedingungen des Teilabschnitts 13, 14 sind angepasst, mit Ausführungsmittel 47 anhand einer oder mehrerer Temperaturmessungen 28 gesteuert und/oder überwacht zu werden. Das System ist angepasst, eine oder mehrere Teilphasen des oben beschriebenen Verfahrens zum Beispiel mit einem Rechner realisiert auszuführen. Zu der Maschinensteuerung gehören auch Speicherelemente 26 zum Beispiel zum Speichern von Messungen und der daraus gebildeten Information und Schnittstellenelemente 27 zur Betrachtung von Messungen und der daraus gebildeten Information.
Neben dem Verfahren und dem System betrifft die Erfindung auch das rotierende Maschinenelement 41. Dazu gehört ein Mantel 31, auf den Mantel 31 angepasste Beschichtung 43 und Sensorierung 24 zum Beispiel unter oder in die spiralförmig eingebaute Beschichtung 43 und angepasst, die Temperatur zu messen. Das Maschinenelement 41 wird in dem oben beschriebenen Verfahren oder System für die Überwachung und/oder Steuerung der Bedingungen einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine 10 anhand der an das Maschinenelement 41 angepasster Temperaturmessung 28 verwendet.
Einige weitere Vorzüge aus der Verwendung des Verfahrens und des Systems in der Ausrüstungspartie 14 oder an der - maschine sind neben der Energieersparnis und der Qualitätsverbesserung auch die genauere Einstellung des Trockenstoffgehalts / Feuchteniveaus der Faserbahn W, genauere Profileinstellung der Feuchtigkeit und Temperatur der Faserbahn W, Temperaturregelung der Streichung oder des Oberflächenleims so, dass zum Beispiel eine zu große / kleine Temperatur vermieden wird, Eliminierung von Problemen aufgrund Übertrocknung, Einsparung von Streichmenge und Eliminierung der durch die Streichung verursachten Probleme in folgenden Prozessphasen.
Wenn das Feuchteniveau / -profil der Faserbahn W gleichmäßig und optimal ist, wird die vorgenannte Einsparung von Streichmenge erreicht. Dabei ist es möglich, auch eine gleichmäßigere Umschlingung der Streichung zu erzielen. Daraus folgt die Möglichkeit, an Rohstoffen zu sparen. Es können zum Beispiel weniger Streichmittel oder preisgünstigere Rohstoffe verwendet werden. Mit dem letzten vorgenannten Vorzug werden mit der Erfindung auch Situationen vermieden, bei denen nasse Paste aufgrund zu niedriger Trocknungsleistung mit der Faserbahn W durch die Ausrüstungspartie 14 an das Trockenende des Prozesses austritt. Eine solche Situation kann zum Beispiel ein Risiko für Kalanderwalzenbeschichtungsschäden verursachen.
Die Erfindung ermöglicht Online-Messung an den Temperaturprofilen 21 der Trockenpartie 13, 39.1, 39.2 und an Temperatur der Bahn W / Temperaturprofil an verschiedenen Stellen durch die Trockenpartie 13, 39.1, 39.2. Mit der Erfindung werden auch die automatische Einstellung und optimale Steuerung der Trocknung ermöglicht. Mithilfe der Temperaturprofile 21 kann auch Approximieren des Feuchteniveaus / -profils and diversen Stellen der Trocknung ausgeführt werden. Die Erfindung kann als Erstmontage oder auch als Nachrüstung für die Trockenpartie 13, 30.1, 39.2 durchgeführt werden. Mit der Erfindung ist es möglich, gefährliche vorläufige Messungen zu ersetzen, die bei den Analysen und bei der Optimierung der Trockenpartien 13, 39.1, 39.2 verwendet werden. Die Erfindung kann auch als vorläufige Montage ausgeführt werden, wie unten spezifischer dargestellt wird. Dabei kann die vorläufige Messung an eine gewünschte Stelle im Stillstand eingesetzt werden und die daraus ergebenden Produktionsdaten für die Analyse während der Produktion verwendet werden.
Neben dem Verfahren und dem System betrifft die Erfindung auch das Computerprogrammprodukt 29 ( ). Das Computerprogrammprodukt 29, das zum Beispiel mit einem geeigneten Speichermedium oder auch über das Datennetz zu laden oder als Dienstleistungsprodukt erhältlich sein kann, ist eine Computerprogrammlogik 30, konfiguriert, verschiedene Anwendungen des oben aufgeführten Verfahrens und Systems zur Überwachung und Steuerung der Bedingungen einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine 10, zum Beispiel für die Zustandsüberwachung und/oder für Überwachung und Steuerung eines Produktionsprozesses anhand der ausgeführten Temperaturmessung 28.
Die der Erfindung entsprechenden Verfahren, Systeme und Computerprogrammlogiken 30 können als Teil der Maschinensteuerungsautomatik und/oder Zustandsüberwachung arrangiert werden. Operation entsprechend der Erfindung, d. h. Messung, Überwachung und Steuerung wird vorteilhaft automatisch und hauptsächlich fortlaufend ausgeführt. Ein weiterer Vorzug ist noch die Lernbarkeit des Systems.
Oben wurden weitgehend Messsysteme beschrieben, die zum Beispiel in einem rotierenden Maschinenelement 41 ausgeführt werden, typischerweise mit einer unter der oder in Beschichtung 43 eingebauten Sensorierung 24. Dies setzt die Beschichtung einer vorhandenen Walze oder eines vorhandenen Zylinders oder sogar ein neues Maschinenelement 41 voraus. Dabei muss das in der Maschine vorhandene Maschinenelement 41 gegen eine Beschichtete ausgewechselt werden. Es nimmt Zeit in Anspruch und in einigen Positionen kann der Wechsel einer Walze oder eines Zylinders eine mühsame Maßnahme sein. Die Beschichtung 43 bedeutet auch Kosten und darüber hinaus muss auf die Fertigstellung gewartet werden. An einige Positionen kann eine beschichte Walze nicht einmal eingebaut werden, zum Beispiel aufgrund der Schaberung.
Die Sensorierung 24 kann an die Maschinenkomponente 44 arrangiert werden, wie zum Beispiel an das rotierende Maschinenelement 41 auch als vorläufige Montage. Der Vorteil einer vorläufigen Montage der Sensorierung 24 ist die Flexibilität. Die Sensorierung 24 kann an die in der Maschine vorhandene Walze im Stillstand vorgenommen werden und die Messungen anschließend bei Betrieb der Maschine. Als vorläufige Montage an die Oberfläche 50 des Maschinenelements 41 erfährt der Sensor 17 die Temperatur der über die Oberfläche 50 des Maschinenelements 41 verlaufenen Bahn W oder des Gewebes 32, 33 schnell, da sie auf der Oberfläche 50 des Maschinenelements 41 ist und keine wärmeisolierenden Beschichtungslagen 43 vorhanden sind. Andererseits wird auch, nach dem Start der Produktion und der vorläufigen Messung, das Maschinenelement 41 an sich relativ langsam warm. Somit nimmt es seine Zeit in Anspruch, dass die Wärmewirkung auf die Oberfläche erstreckt wird. Dabei schafft die vom Maschinenelement 41 eigene / geführte / gebildete Wärme es nicht, auf die Oberfläche 50 und auf den darin angeordneten Sensor 17 zu wirken. Dabei entspricht die Messung, von der Oberfläche 50 des Maschinenelements ausgeführt, sehr gut der Temperatur der Bahn W.
Die Sensorierung 24 kann im Stillstand zum Beispiel an die Bahnleitwalze 16 eingebaut werden und so die Messungen in Betrieb ausgeführt werden. Dabei können die Temperaturen, Temperaturprofile der Bahn W analysiert werden, die Trockner 34, 35, 30.1, 39.2 eingestellt werden, Daten für die Modelle gesammelt werden (zum Beispiel DryMan) und/oder die Funktion anderer Profilierungsvorrichtungen auch optimiert werden (wie zum Beispiel Befeuchter, Thermowalzen des Kalanders oder profilierende Trockner). Die Messungen und Analysierung der Ergebnisse können als Dienstleistung flexibel und kosteneffektiv ausgeführt werden, ohne auf die Beschichtung der Walze oder Gerätemontage abzuwarten. Als Dienstleistungen können die oben in der Erläuterung beschriebenen Lösungen und Anwendungen produziert werden.
Anstelle eines rotierenden Maschinenelements 41 kann auch eine vorläufig montierte Sensorierung 24 mit einem vorläufig zu montierenden Balken ausgeführt werden, der ein Temperatursensorband 36 aufweist. Der Balken wird an die Maschine an einer gewünschten Stelle in Kontakt mit der Bahn W oder dem Gewebe 32, 33 eingeschoben, an den die Bahn W dann wärmeübertragend wirkt. Somit kann auch mit einer mobilen Vorrichtung zum Beispiel das Temperaturprofil der Bahn W flexibel gemessen werden.
Neben der Trockenpartie 13 oder Ausrüstungspartie 14 kann die vorläufige Messung auch am Nassende der Faserbahnmaschine, an der Leitwalze des Gewebes, zum Beispiel des Siebs oder Pressfilzes ausgeführt werden.
stellt ein Beispiel von der vorläufigen Sensorierung 24 des Maschinenelements 44 mit Temperatursensoren 17 als Querschnitt dar. Auch bei der vorläufigen Montage kann die Sensorierung 24 zum Beispiel an die Bahnleitwalze 16 wieder spiralförmig an die Oberfläche 50 für die vorläufige Messung montiert werden. Dabei hält sie am besten und die Störungen am Verlauf der Bahn W sich auch minimal. Das Sensorband 36 kann auch 5 mm breites Polyamidband sein. Daran befinden sich in gewünschten Abständen Sensorkomponenten 17, zum Beispiel in Abständen von 50 mm. Somit wird eine Temperaturprofilmessung mit hoher Auflösung (Resolution)für die Analysen erhalten. Wenn die Höhe der Sensorkomponente 17 es verlangt, kann um sie herum ein Ausgleichsklebeband 59' eingebaut werden. Es gleicht die Umgebung der Sensorkomponente 17 so aus, dass die Komponente 17 die über die Walze 16 verlaufende Bahn W weder durchsticht noch markiert. Auf die gesamte Sensorierung kann noch als Schutz Klebeband 63 eingebaut werden. Es kann zum Beispiel Teflon oder Metallklebeband sein. Am häufigsten ist die Sensorierung 24 an die Oberfläche 50 des Maschinenelements 41 angepasst und an die zu der Sensorierung 24 gehörenden Temperatursensoren 17, jetzt um sie herum, ist eine breitere als der Temperatursensor 17 und die Oberfläche 50 des Maschinenelements 41 ausgleichende Materialschicht angepasst, häufiger Füllung 59 zum Ausgleich der Oberfläche 50 des Maschinenelements 41, d. h. um einen geringeren Oberflächendruck auf den an den Temperatursensoren 17 mit dem Maschinenelement 41 in Kontakt stehenden Gegenstand, wie zum Beispiel Faserbahn W zu bilden.
stellt noch ein Beispiel zum Beispiel von der in dargestellten Sensorierung 24 der Maschinenkomponente 44 mit Temperatursensoren 17 als Querschnitt. Unter der Sensorierung 24 befinden sich eine oder mehrere Lagen 18, die zumindest in einem Maße die Sensorierung 24 von dem Walzenmantel 31 wärmeisoliert. Dabei kann die von der Walze gebildete / dahin gebrachte eigene Wärme die damit auszuführende Temperaturmessung 28 nicht beeinflussen. Auf der Sensorierung 24 liegen eine oder mehrere solche Lagen 19, die möglichst gut Wärme leiten. Dabei wird Wärme aus der Bahn W wirkungsvoll auf die Sensoren 17 übertragen. Wenn die Beschichtung 43 zum Beispiel aus einem Material ist, ist die auf dem Sensor 17 liegende Lage 19 dann dünner als die darunter, auf der Oberfläche des Mantels 31 des Maschinenelements 41 vorhandene Lage 18. Somit kann durch die Anordnung der Sensorierung 24 an der Oberfläche 50 die Sortierfähigkeit und Geschwindigkeit der Messung bestmöglich erhalten werden und es kann das Profil der Bahn W gemessen werden, und die Walze gleicht das Ergebnis in Querrichtung nicht zu viel aus. Am häufigsten ist unter die die Temperatur messende Sensorierung 24 eine Lage 18 für die Wärmeisolierung der Sensorierung 24 vom Mantel 31 des rotierenden Maschinenelements 41 angepasst. Darüber hinaus ist auf die Sensorierung 24 eine Lage 19 angepasst, die angepasst ist, Wärme zu der Sensorierung 24 von der Oberfläche 50 des Maschinenelements 41 zu führen.
Es ist noch möglich, die der Erfindung entsprechende Messung 28 der Temperatur / des Temperaturprofils 21 entsprechend einer Anwendungsform für die Zustandsüberwachung und Optimierung der Profilierung des Kalanderbereichs zu nutzen. Die Temperatur / das Temperaturprofil 21 haben eine entscheidende Bedeutung für das Endergebnis der Kalandrierung 51.
In der Kalanderanwendung, unter Bezug auf , wird entsprechend einer Anwendungsform das genaue Temperaturprofil 21 der Bahn W vor dem Kalander 51', nach dem Kalander 51' und bei Bedarf zwischen den Kalandernips gemessen. Die Messung kann zum Beispiel an Bahnleitwalzen 16 ausgeführt werden. Die Sensorierung 24 zur Messung des Temperaturprofils 21 kann auch unter der Polymerbeschichtung der Kalanderwalzen ausgeführt werden. So wird ein genaues Bild von den Temperaturen und Temperaturprofilen 21 im Bereich des Kalanders 51 und sowohl vom Kalander 51 selbst als auch von dem durch den Kalander 51 verlaufenden Papier / Karton, häufiger von der Bahn W erhalten. Auch in dieser Anwendung kann die Messung an dem montierten Maschinenbestand sogar ohne Umbauten und mechanische Änderungen realisiert werden. Die Sensorierung 24 kann zum Beispiel bei Walzenbeschichtungen ausgeführt werden.
Eine genaue Temperaturprofilmessung sagt über die Änderungen des Temperaturprofils 21 der Bahn W in Bezug auf den Normalzustand aus, wenn zum Beispiel Probleme an Stellgliedern auftreten oder die Funktion ansonsten anormal ist (ungenaue Einstellung oder fehlerhafte Bedienung). Als einige Beispiele von Profilierungsvorrichtungen des Kalanders können Induktions- / Luftprofilierungsvorrichtungen, Dampfblaskästen, Befeuchter 58, Thermowalzen 55 / Zonenwalzen aufgeführt werden.
Die in Querrichtung CD der Bahn auftretenden kühlen / heißen Bereiche sagen zum Beispiel über Probleme der Induktionsprofilierungsvorrichtung oder des Dampfblaskastens aus. Wenn die Temperaturprofile 21 vor dem Kalander 51 und danach verglichen werden, wird die Auswirkung des Kalanders 51 selbst und dessen Stellglieder auf das Temperaturprofil 21 herausbekommen, wobei unterschieden werden kann, welche Erscheinung vom Kalander 51 und welche von der einlaufenden Bahn W herrührt. Als Folge dessen können die Maßnahmen besser fokussiert werden. Durch die Betrachtung der Differenz der Temperaturen / Temperaturprofilen zwischen den Nips des Kalanders 51 kann noch genauer analysiert werden, an welcher Stelle des Gesamtprozesses möglicherweise Fehlersituationen verursacht werden, insbesondere an dem Mehrnipkalander 51' oder wenn mehrere Softkalander 56' online in Betrieb sind ( und ).
Die Messung des Temperaturprofils 21 der Kalanderwalzen / der Bahn W kann auch für die Zustandsüberwachung der Profilierungsstellglieder der Kalander 51 möglicherweise zusammen mit anderen Profilmessungen genutzt werden. Für diese Funktion kann ein Modell erstellt werden, das die Abweichungen vom Normalen aufgrund mehrerer Messungen angibt. Die Eigenschaften der einlaufenden Bahn W können in das Modell aufgenommen werden, weil die Temperatur vor und nach den Temperaturmessungen des Kalander 51s bekannt ist.
Neben der Zustandsüberwachung kann die Temperaturmessung 28 zum Beispiel für die rückgekoppelte Einstellung als eine Messgröße zum Beispiel bei der Multivariableneinstellung zur Profilierung des Kalanders 51 genutzt werden. Als Eingangsgrößen können dabei zum Beispiel Härteprofil, Dickeprofil, Glanz und Temperaturprofil dienen. Ausgangsgrößen können wiederum zum Beispiel Zonenwalzen, Induktionsprofilierung, Dampfblaskasten und sonstige mögliche Größen dienen. Somit ermöglicht die Erfindung neben der Zustandsüberwachung auch die Steuerung des Kalandrierungsprozesses.
Die Temperaturmessung 28 in der der Erfindung entsprechenden Weise kann auch ein Teil der MD-Einstellung des Kalanders 51 sein, insbesondere bei Offline-Kalandern. Bei denen müssen die Temperaturen der Thermowalzen 55 während der Beschleunigungen und Verzögerungen genau optimiert werden.
In sachlichem Zusammenhang mit der Erfindung ist mit der Faserbahnmaschine 10 eine Papier-, Karton- und Tissuepapiermaschine sowie Zellstofftrocknungsmaschine gemeint.
Es ist verständlich, dass die oben beschriebene Erläuterung und die damit verbundenen Abbildungen nur die vorliegende Erfindung veranschaulichen sollen. Die Erfindung ist somit nicht auf die oben aufgeführten oder in den Patentansprüchen definierten Ausführungsformen begrenzt, sondern einem Fachmann werden viele verschiedene Variationen und Umwandlungen der Erfindung offensichtlich sein, die in den Rahmen der von den beiliegenden Patentansprüchen definierten erfinderischen Idee möglich sind.

Claims

Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung im Teilabschnitt einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine, zu dem eine oder mehrere Prozessphasen (39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58) gehören, umfassend Trocknung (39.1, 39.2) und/oder Profilierung (51, 53, 58) als ein oder mehrere Einzelprozesse und in dem der Teilabschnitt (13, 14) mehrere Maschinenkomponenten 44 aufweist, mit denen auf die Faserbahn W gewirkt wird und/oder auf die die Faserbahn W direkt oder indirekt wirkt, dadurch gekennzeichnet , dass in dem Verfahren - die Temperatur an einer oder mehreren Stellen des Teilabschnitts (13, 14) gemessen wird, - die Bedingungen des Teilabschnitts (13, 14) anhand der gesagten einer oder mehrerer Temperaturmessungen (28) gesteuert und/oder überwacht werden.
Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass - als Bedingungen des Teilabschnitts (13, 14) eine oder mehrere Prozessphasen (39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58) und/oder zu einem Teilabschnitt (13, 14) gehörende Maschinenkomponente (44) anhand der gesagten einen oder mehreren Temperaturmessungen (28) gesteuert werden und/oder - als gesagte Überwachung betreffend die Bedingungen des Teilabschnitts (13, 14) eine oder mehrere Prozessphasen (39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58) und/oder die Zustandsüberwachung einer zu einem Teilabschnitt (13, 14) gehörenden Maschinenkomponente (44) anhand der gesagten einen oder mehreren Temperaturmessungen (28) ausgeführt werden.
Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Temperatur ohne Oszillierung mit der Sensorierung (24) gemessen wird, die an der zum Teilabschnitt (13, 14) gehörenden Maschinenkomponente (44) angeordnet ist.
Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Temperatur mit Sensorierung (24) gemessen wird, zu der ein oder mehrere Temperatursensoren (17) gehören, angeordnet an der Maschinenkomponente (44) in Querrichtung (CD) der Maschine.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , dass anhand der Temperaturmessung (28) mindestens eines von den Folgenden gebildet wird: - hauptsächlich realzeitiges Temperaturprofil (21) in Querrichtung der Maschine (CD) der Faserbahn (W) und/oder der Maschinenkomponenten (44), - Temperatur der Faserbahn (W) und/oder der auf die Faserbahn (W) zu bringenden Beschichtung oder des Oberflächenleims.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet , dass auf die Maschinenkomponenten (44), die mit der die Temperatur messenden Sensorierung (24) ausgestattet ist, direkt oder indirekt auf der Faserbahn (W) gewirkt wird, zu welcher Wirkung Wärmeübertragung gehört.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet , dass die mit der die Temperatur messenden Sensorierung (24) ausgestattete Maschinenkomponente mindestens eines von den Folgenden ist: - rotierendes Maschinenelement (41), bei der die die Temperatur messende Sensorierung (24) am Mantel (31) des Maschinenelements (41) angeordnet ist und/oder an der auf dem Mantel (31) angepassten Beschichtung (43), - statische Maschinenkonstruktion (60).
Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der die Temperatur messenden Sensorierung ausgestattete rotierende Maschinenelement (41) eines oder mehrere von Folgenden ist: - Leitwalze (15, 16) des Gewebes (32, 33) und/oder der Faserbahn (W), - Trockenzylinder (35), - Walze der Oberflächenleimung (48) oder der Streichung (49), - Walze (55) des Kalanders (51, 56, 56')
Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der die Temperatur messenden Sensorierung (24) ausgestattete Maschinenkonstruktion (60) ein Balken (61) und/oder Gleitschuh (62) ist, die in Kontakt mit der Faserbahn (W) und/oder mit dem Gewebe ist.
Einem der Patentansprüche 1-9 entsprechendes Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Teilabschnitt (13, 14) an mindestens zwei Stellen während einer Prozessphase (39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58) vorteilhaft vor und nach dem zur Prozessphase (39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 5 gehörenden Einzelprozess gemessen wird.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des bei der Temperaturmessung (28) gebildeten Temperaturprofils (21) Folgendes gesteuert wird - Trocknung (39.1, 39.2), um ausreichende Trocknung für die Faserbahn (W) vorteilhaft ohne übermäßige Übertrocknung zu erzielen, und/oder - Profilierung (58), wie zum Beispiel Trockner (34) und/oder Befeuchter (53) zur Regulierung des Profils in Querrichtung (CD) der Faserbahn (W).
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet , dass - das Feuchteprofil der Faserbahn (W) mindestens an einer Stelle des Teilabschnitts (13, 14) gemessen wird, - auf der Basis des Feuchteprofils der Faserbahn (W) und der ausgeführten einer oder mehreren Temperatur- / Temperaturprofilmessungen (28) das Feuchteniveau und/oder -profil der Faserbahn (W) modelliert wird, an einer oder mehreren Stellen der Trocknung (39.1, 39.2) und/oder Profilierung (58) durch den Teilabschnitt (13, 14) .
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet , dass anhand der Temperaturmessung (28) die Funktion der Trockenzylinder (35), der Trockner (34), der Profilierungsvorrichtungen (55, 58) und/oder der Befeuchter (53) zur Steuerung der Trocknung (39.1, 39.2) und/oder die damit auszuführende Profilierung (58) der Faserbahn (W) gesteuert wird.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 5-13, dadurch gekennzeichnet , dass - die Temperatur der Faserbahn (W) an verschiedenen Stellen der Trocknung (39.1, 39.2) gemessen wird, - die Krümmung der Faserbahn (W) durch Steuerung der Trocknung (39.1, 39.2) der Faserbahn (W) von verschiedenen Seiten kontrolliert wird.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet , dass zu der Ausrüstungspartie (14) oder - zu der Maschine eine oder mehrere von Folgenden gehört: - Streichung (49) mit Trocknung (39.2), - Oberflächenleimung (48) mit Trocknung (39.2), - Kalandrierung (51) mit Profilierung (55, 58) und die mit dem Verfahren auszuführende Steuerung und/oder Überwachung mit einem oder mehreren davon zusammenhängt.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 5-15, dadurch gekennzeichnet , dass als Zustandsüberwachung das mit der Temperaturmessung (28) gebildete Temperaturprofil (21) analysiert wird, um eines oder mehrere von Folgenden zu überwachen: - Funktion der Befeuchter (53), - Zustand der Gewebe (32, 33), - Funktion der Wäscher (54) der Gewebe (32, 33), - Verschmutzung der Trockenzylinder (35), - Funktion der Walzen (55) der Kalander (51', 56, 56') und oder der Profilierungsvorrichtungen (58) und/oder - Profilierungsfehler aufgrund der Ausrichtungsfehler.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet , dass anhand der Temperaturmessung (28) mindestens eines oder mehrere von den Folgenden reguliert werden: - Trockengehalt und/oder Feuchtenniveau der Faserbahn (W), - Feuchte- oder Temperaturprofil (21) der Faserbahn (W), - Temperatur der Beschichtung oder des Oberflächenleims, um eine zu große / kleine Temperatur zu vermeiden.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet , dass - anhand der gemessenen Temperatur der Faserbahn (W) und/oder des daraus gebildeten Temperaturprofils (21), der Leistung eines oder mehrerer Trockner (34), des gemessenen Feuchteprofils der Faserbahn (W) und der Eigenschaft der als gesagte Faserbahn (W) gefahrenen Sorte der Trocknungsprozess (39.2) zur Definierung des Feuchteniveaus und des Feuchteprofils in Laufrichtung der Faserbahn (W) modelliert wird, - anhand der ausgeführten Modellierung die Trockner (34) an einer Stelle des Trocknungsprozesses (39.2) gesteuert werden.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet , dass die Maschinenkomponente (44), über die die Faserbahn (W) verläuft, auf die Faserbahn (W) wirkt.
Verfahren entsprechend einem der Patentansprüche 3-19, dadurch gekennzeichnet , dass die Sensorierung (24) für die vorläufige Messung an der Oberfläche (50) der Maschinenkomponente (44) angeordnet wird.
System zur Überwachung und/oder Steuerung der Bedingungen in dem Teilabschnitt einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine, zu dem eine oder mehrere Prozessphasen (39.1, 39.2, 48, 49, 51, 53, 58) gehören, umfassend Trocknung (39.1, 39.2) und/oder Profilierung (51, 53, 58) als ein oder mehrere Einzelprozesse und in dem ein Teilabschnitt (13, 14) mehrere Maschinenkomponenten (44) aufweist, mit denen auf die Faserbahn (W) gewirkt wird und/oder auf die die Faserbahn (W) direkt oder indirekt wirkt, dadurch gekennzeichnet , dass in dem System - die Temperatur angepasst ist, an einer oder mehreren Stellen des Teilabschnitts (13, 14) mit der die Temperatur messenden Sensorierung (24) gemessen zu werden, die an eine oder mehrere von den gesagten Maschinenkomponenten (44) angepasst ist, - die Bedingungen des Teilabschnitts (13, 14) angepasst sind, mit Ausführungsmittel (47) anhand einer oder mehrerer Temperaturmessungen (28) gesteuert und/oder überwacht zu werden.
Dem Patentanspruch 21 entsprechendes System, dadurch gekennzeichnet , dass das System angepasst ist, die Teilphasen des einem oder mehreren Patentansprüchen 2-20 entsprechenden Verfahrens auszuführen.
Rotierendes Maschinenelement, zu dem Folgendes gehört - Mantel (31), - auf den Mantel (31) angepasste Beschichtung (43) und Temperatursensorierung (24) eingebaut unter oder in die Beschichtung (43), dadurch gekennzeichnet , dass das Maschinenelement (41) in dem, dem Patentanspruch 1 entsprechenden Verfahren oder in dem, dem Patentanspruch 21 entsprechenden System für die Überwachung und/oder Steuerung der Bedingungen einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine (10) verwendet wird.
Dem Patentanspruch 23 entsprechendes Maschinenelement, dadurch gekennzeichnet , dass bei der Temperatursensorierung (24) - darunter eine Lage (18) für die Wärmeisolierung der Sensorierung (24) vom Mantel (31) des rotierenden Maschinenelements (41) angepasst ist, - darauf eine Lage (19) angepasst ist, die angepasst ist, Wärme zu der Sensorierung (24) von der Oberfläche (50) des Maschinenelements (41) zu führen.
Dem Patentanspruch 23 oder 24 entsprechendes Maschinenelement, dadurch gekennzeichnet , dass die Sensorierung (24) an die Oberfläche (50) des Maschinenelements (41) angepasst ist und an die zu der Sensorierung (24) gehörenden Temperatursensoren (17) eine Füllung (59) angepasst ist, die breiter als der Temperatursensor (17) ist, um die Oberfläche (50) des Maschinenelements (41) auf der Höhe der Sensoren (17) auszugleichen.
Computerprogrammprodukt, das Computerprogrammlogik (30) konfiguriert aufweist, um ein oder mehrere dem Patentanspruch 1-20 entsprechende Verfahren zu erstellen, um die Bedingungen einer Faserbahn- oder Ausrüstungsmaschine (10) zu überwachen oder zu steuern.