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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rollenschneidmaschinenbaugruppe mit einem Sensorsystem und insbesondere auf eine Rollenschneidmaschinenbaugruppe mit einem Sensorsystem, das einen EMFi-Sensor aufweist.
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BESCHREIBUNG DES ZUGEHÖRIGEN STANDES DER TECHNIK
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Es ist aus dem Stand der Technik der Papierherstellung bekannt, eine Papierbahn oder Kartonbahn mit voller Breite in Teilbahnen zu schneiden, bevor selbige zu Verbraucherrollen aufgewickelt werden. Dann werden die Rollen umhüllt und zu dem Verbraucher versandt. Jedoch ergibt sich ein Problem dahingehend, dass eine Ausrichtungsabweichung der Rollen auftreten kann, während die Bahn zu Rollen gewickelt wird, so dass ein geschnittener Teil der Bahn, d. h. ein Bahnstreifen mit einem benachbarten Bahnstreifen überlappt. Dadurch kann die auf jeder Rolle erwünschte gleichmäßig verteilte Spannung der Bahn nicht länger sichergestellt werden, oder die Bahn kann sogar durch eine zu hohe Spannung in Teilen der Bahn, an denen die Streifen einander überlappen, reißen.
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Darüber hinaus ist, wie dies bereits bekannt ist, ein Spannungsprofil der Bahn an jeder Rolle ein wesentlicher Faktor in einem Bedruckprozess und auch auf dem Gebiet der Papierherstellung, des Finishings und des weiteren Verarbeitens. Darüber hinaus hat das Spannungsprofil einen Einfluss auf die Ausrichtung der Druckbildpunkte (Druckpixel), auf den Betrieb der Falzeinrichtungen etc, wenn das Papier für ein Bedrucken verwendet wird.
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Es ist beobachtet worden, dass die Formprofile und die Spannungsprofile der Rollen eine deutliche umgekehrte Wechselbeziehung beim Abwickeln einer Rolle mit einem „schlechten” Profil haben. Das Spannungsprofilproblem kann beispielsweise durch die Schwankungen des Durchmessers der Rolle, die abgewickelt wird, verursacht werden. An den Abschnitten in der Querrichtung der Bahn, an denen der Durchmesser der Rolle gering ist, ist eine außerordentlich hohe Bahnspannung vorhanden, und an den Abschnitten der Bahn, in denen der Durchmesser der Rolle groß ist, ist eine geringe Bahnspannung vorhanden, und daher tritt ein loser Bereich (lockerer Bereich) auf. Somit ergibt sich ein Bedarf an einem exakten Steuern der Bahnspannung an bestimmten Teilen des Papierherstellprozesses.
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Um die Bahnspannung zu messen, beschreibt die Druckschrift
WO 2006/075 055 A1 eine Papiermaschine, in der eine Messwalze zum Messen eines Bahnspannungsprofils einer Papierbahn oder Kartonbahn in Kontakt mit der Bahn in einem offenen Zug der Bahn angeordnet ist, die aufeinanderfolgende Walzenspalte (Nips) passiert. Insbesondere weist die Messwalze einen EMFi-Sensor (einen Sensor mit einem elektromechanischen Film; EMFi (= electromechanical film) an ihrer Außenfläche auf, um die Bahnspannung der Bahn über ihre gesamte CD-Breite (Breite in Maschinenquerrichtung) zu messen. Dadurch ist es möglich, eine ungleichmäßige Verteilung der Spannung in der Bahn zu erfassen für eine Rückführ-Steuerung (bzw. Regelung) eines Papierherstellprozesses.
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Bislang gab es jedoch kein bekanntes Verfahren, durch das es möglich ist, eine Profiltabelle von einer oder von mehreren Verbraucherrollen zu erlangen, wobei zu einer jeweiligen solchen ein Streifen einer Teilbahn (geschnittenen Bahn) gewickelt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rollenschneidmaschinenbaugruppe zu schaffen, bei der die vorstehend erwähnten Probleme bewältigt sind.
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Diese Aufgabe ist durch eine Rollenschneidmaschinenbaugruppe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Insbesondere hat die Rollenschneidmaschinenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ein Sensorsystem und weist des Weiteren folgendes auf: eine Schneideinrichtung, wie beispielsweise kreisartige Schneidklingen zum Schneiden eines Bahnmaterials in eine Vielzahl an Bahnstreifen, Wickelkerne zum Wickeln einer Vielzahl an einzelnen Rollen an Bahnstreifen auf diesen, eine Sensorrolle, zumindest einen druckempfindlichen Sensor, der an der Sensorrolle angeordnet ist und sich in einer Maschinenquerrichtung (Richtung CD) erstreckt, und eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Wickelspaltdruckprofilen und/oder Bahnspannungsprofilen der einzelnen Rollen. Hierbei ist zu beachten, dass verschiedene Wickelkerne erzeugt werden können, indem ein einzelner Wickelkern geschnitten wird.
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Die Sensorrolle ist vorzugsweise in Kontakt mit den Rollen derart positioniert, dass die Sensorrolle als eine Druckrolle wirkt, die die Bahnstreifen auf die Vielzahl an Rollen drückt. Alternativ wirkt in dem Fall, in dem die Sensorrolle von den Rollen entfernt positioniert ist, die Sensorrolle als eine Führungsrolle, die lediglich in Kontakt mit der Bahn an einer Position stromaufwärtig dieser Rollen so ist, dass die Bahnstreifen lediglich zu der Vielzahl an Rollen mittels der Sensorrolle geführt werden.
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Die Rollenschneidmaschinenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren eine Steuereinrichtung aufweisen zum Steuern eines akkuraten Wickelns jedes Bahnstreifens zu der jeweiligen Verbraucherrolle. Die Steuereinrichtung ist daran angepasst, dass sie verhindert, dass die Bahnstreifen auf die Rollen in einer sich selbst überlappenden Weise gewickelt werden, in Kombination mit einer intervenierenden Reguliereinrichtung oder dergleichen, oder indem sie als eine Warneinrichtung wirkt, um den Betreiber über eine mögliche unakkurate Situation zu warnen. Außerdem kann die Rollenschneidmaschinenbaugruppe des Weiteren eine Speichereinrichtung aufweisen zum Speichern der gemessenen Profile in einem Computer, in einer separaten mobilen Speichervorrichtung, in sogenannten RFID-Tags (RFID = radio-frequency identification) zur automatischen Identifizierung oder dergleichen. In dieser Weise kann die Speichereinrichtung für jede einzelne Verbraucherrolle so vorgesehen sein, dass die Speichereinrichtung, die das Profil einer jeweiligen Rolle speichert, zu einem Verbraucher zusammen mit der jeweiligen Rolle geliefert werden kann.
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Alternativ kann die Speichereinrichtung daran angepasst werden, die Profile auf jede einzelne Rolle in der Form einer Druckvorrichtung zu drucken, um beispielsweise einen Barcode auf die äußere Bahnlage der Rolle, einen jeweiligen Wickelkern, eine Rollenabdeckung oder dergleichen zu drucken.
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Die Wickelkerne, die für jede Verbraucherrolle vorgesehen sind, werden vorzugsweise durch eine gemeinsame Wickelwelle getragen, wobei die Wickelkerne durch die Wickelwelle feststehend gehalten werden, die in einer sich drehenden Weise direkt angetrieben wird, um die Wickelkerne zu drehen. Alternativ gibt es eine weitere Möglichkeit dahingehend, dass die Rollen auf die Wickelkerne, die durch die gemeinsamen Wickelwellen getragen werden, gewickelt werden, indem Trägerrollen gedreht werden. Hierbei wird die Bahn um eine Trägerrolle herum zu den Rollen geführt, wobei die Sensorrolle mit den Bahnrollen an einer Position in Kontakt steht, die von den Trägerrollen entfernt ist.
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Was den spezifischen Aufbau der Sensorrolle anbelangt, besteht der zumindest eine druckempfindliche Sensor vorzugsweise aus einem einzelnen Sensorstreifen, der sich über die gesamte Breite der Sensorrolle erstreckt, um die gesamte Breite der zu wickelnden Bahn abzudecken.
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Alternativ besteht der zumindest eine druckempfindliche Sensor aus einer Vielzahl an streifenförmigen Sensoren, die über die gesamte Breite der Sensorrolle angeordnet sind. Hierbei kann beispielsweise jeder Sensor so vorgesehen sein, dass er das Profil eines einzelnen Bahnstreifens misst, der auf eine Rolle gewickelt wird.
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In einer weiteren Alternative weist der zumindest eine druckempfindliche Sensor eine Aufreihung an einzelnen Sensoren auf, die benachbart zueinander entlang der gesamten Breite der Sensorrolle angeordnet sind. Bei mehreren einzelnen Sensoren ist es möglich, sämtliche unterschiedliche Arten an Sensormustern in Abhängigkeit von dem zu messenden Profil zu erlangen. Außerdem ist es, indem einzelne Sensoren angewendet werden, möglich, einen einzelnen defekten Sensor einzeln auszutauschen, anstatt dass ein gesamter Sensorstreifen oder dergleichen ausgetauscht wird.
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Der zumindest eine druckempfindliche Sensor ist vorzugsweise in einer spiralartigen Form entlang der Erfassungswalze so angeordnet, dass lediglich ein kleiner Teil zu einem Zeitpunkt mit der Messzone oder dem Messbereich in Kontakt steht. Alternativ können sämtliche verschiedenen Arten an Sensoranordnungen eingerichtet werden, wie beispielsweise eine kreisartige Sensoranordnung, eine lineare (geradlinige) Sensoranordnung oder dergleichen. Hierbei ist der zumindest eine druckempfindliche Sensor vorzugsweise direkt auf einer Oberfläche der Erfassungswalze angeordnet. Alternativ kann der Sensor unterhalb der Oberfläche der Erfassungswalze angeordnet sein, oder unterhalb einer Abdecklage, die an der Außenseite der Erfassungswalze vorgesehen ist. Der zumindest eine druckempfindliche Sensor ist vorzugsweise ein EMFi-Sensor. Alternativ kann jede andere Art an druckempfindlichem Sensor angewendet werden, wie beispielsweise ein Piezosensor oder dergleichen. Darüber hinaus kann das Bahnmaterial ein faserartiges Bahnmaterial, eine Metallfolie, eine Kunststofffolie oder dergleichen sein.
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Mit dem vorstehend beschriebenen Sensorsystem für eine Rollenschneidmaschinenbaugruppe ist es möglich, ein online arbeitendes Messsystem zu erlangen zum Messen von beispielsweise einer Spaltdruckkraft, die auf die Erfassungswalze in der Rollenschneidmaschinenbaugruppe wirkt. Mit einem spiralartigen EMFi-Sensor, der an der Sensorrolle der Rollenschneidmaschinenbaugruppe vorgesehen ist, kann ein Kraftprofil, das auf die Erfassungswalze einwirkt, durch das Sensorsystem online gemessen werden, d. h. während der Herstellung der Papierbahn in einer Papierherstellmaschine. Der EMFi-Sensor kann auf der Oberfläche einer bereits vorhandenen Druckwalze unter geringen Kosten vorgesehen werden, da eine funktionierende Mess- und Datenübertragungstechnik, beispielsweise eine drahtlose Datenübertragungstechnik, bereits entwickelt worden ist. Daher ist es möglich, das Sensorsystem in einer Rollenschneidmaschinenbaugruppe einer bereits vorhandenen Papierherstellmaschine zusammen mit lediglich geringen Änderungen und daher geringen Kosten anzuwenden.
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In dem Bedruckprozess wird das Bahnspannungsprofil (und somit die Lauffähigkeit und die Empfindlichkeit gegenüber einem Reißen) der einzelnen Rollen durch das Formprofil (die Form) der Rolle, das Längenprofil der Bahn und das Elastizitätsprofil der Bahn beeinflusst, die durch ein Sensorsystem gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen werden können. Traditionell spielen die beiden letztgenannten zwei Faktoren eine Hauptrolle bei verschiedenen Arten an Analysen, selbst wenn auf der Grundlage der Messungen bestätigt werden kann, dass das Formprofil der Rolle im Hinblick auf das Spannungsprofil dann eine dominierende Stellung hat, wenn die Rolle abgewickelt wird.
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Die Messungen können sogar eine dominierende Wirkung des Rollenformprofils auf das Spannungsprofil erkennen lassen, das sich während des Laufens der Bahn ergibt. Die Rollenschneidmaschinenbaugruppe, die das Sensorsystem aufweist, funktioniert im Wesentlichen wie folgt:
Der an der Sensorrolle vorgesehene EMFi-Sensor gibt beispielsweise ein Spaltlastprofil für die gesamte Breite der Sensorrolle und Informationen über Druckunterschiede entlang der Sensorrolle aus, die die Druckunterschiede entlang der Breite einer einzelnen Rolle oder zwischen verschiedenen Verbraucherrollen anzeigen. Somit zeigt die Druckmessung bereits vor dem Wickeln, ob der Durchmesser einer Rolle kleiner als die Durchmesser der anderen Rollen ist, wobei diese Differenz eine Abweichung der Rolle verursachen kann. Daher kann ein derartiges Problem wie beispielsweise eine hohe Spannung, Schwingungen und ein sogenanntes Bouncing-Phänomen frühzeitig dahingehend erfasst werden, dass die Höhe des Spaltlastprofils an der fraglichen Rolle zuzunehmen beginnt oder abzunehmen beginnt. Das Sensorsystem kann außerdem Warnungen ausgeben, wenn eine beliebige Rolle damit beginnt, aufgrund eines kleineren Durchmessers abzuweichen, da die Messung die Position jeder Rolle in der Richtung CD offenbaren kann. Das Sensorsystem kann des Weiteren anzeigen, wenn die Streifen der Bahn, die auf den Rollen zu wickeln sind, damit beginnen, einander während des Wickelns zu überlappen.
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Beispielsweise kann der EMFi-Sensor Signale ausgeben, die die folgende Information anzeigen:
- – eine detaillierte Position der Bahnstreifen auf den Wickelkernen, wodurch er erfassen kann, ob die Rollen miteinander gewickelt sind, von der Sensorrolle fallen oder sich ablösen;
- – ein Härte- und Durchmesserprofil jeder Rolle, die bei einer Papiermaschine, einem Kalander etc. zum Optimieren der Profile angewendet werden können; und
- – eine Tabelle (Zuordnung) des Dichte-, Härte- und Formprofils der Rolle für die gesamte Dauer des Wickelns (wodurch beispielsweise Bänder oder Streifen in dem Messprofil sichtbar sind); wobei die Tabelle in einem Begleit-Speicher gespeichert werden kann, um zusammen mit der Rolle zu einem Verbraucher geliefert zu werden.
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Darüber hinaus ist es, wenn das Spannungsprofil vor oder nach dem Schneiden der Papierbahn oder Kartonbahn gemessen wird, möglich, unter anderem das Spannungsprofil jeder Rolle, den Durchschnitt/das Minimum/das Maximum jedes Satzes an Rollen und die Differenzen im Spannungsprofil der Bahn an jeder Rolle zu unterscheiden.
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Darüber hinaus können die Messergebnisse des EMFi-Sensors verwendet werden, um die vorangehenden Prozesse einzustellen und um den vorherigen Herstellprozess so zu optimieren, dass die Spannungsprofile per Rückführung gesteuert werden. Hierbei kann die Rollenschneidmaschinenbaugruppe automatisiert werden mittels des Sensorsystems in Kombination mit einem Computer oder dergleichen, wobei die Positionen der Bahn auf der Grundlage der Positionsdaten des Bahnrandes oder der Schneidposition, die von der Messung erlangt wird, automatisch per Rückführung gesteuert werden kann. Es ist außerdem möglich, die genaue Position der Bahnstreifen auf den Wickelkernen in der Richtung CD zu definieren, wodurch die Ausrichtung der Wickelkerne und die Identifizierung der Abweichung der Rollenoberfläche sichergestellt werden kann, und es kann zuverlässig verhindert werden, dass die Rollen miteinander gewickelt werden.
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Mit dem Sensorsystem der vorliegenden Erfindung ist es des Weiteren möglich, das Spaltlastprofil online mit einem einzelnen Sensor zu messen, wodurch es möglich wäre, das Härte- und Durchmesserprofil jeder Rolle entlang der Rollenbreite in einem Begleit-Speicher zu speichern, um dieses zu einem Verbraucher weiterzuleiten oder selbiges in dem Papiermaschinenkalander zurückzuführen, um das Bahnprofil zu verbessern. Dadurch ist es denkbar, die jeweiligen Messdaten direkt zu der Papierbahn, die auf die Rolle gewickelt wird, beispielsweise mittels den sogenannten RFID-Tags zu liefern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung ist nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rollenschneidmaschinenbaugruppe in einer Papierherstellmaschine.
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Die 2(a) bis 2(d) zeigen mehrere mögliche Anordnungen eines druckempfindlichen Sensors auf einer Sensorrolle der Rollenschneidmaschinenbaugruppe.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 zeigt eine Rollenschneidmaschinenbaugruppe in einer Papierherstellmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die hergestellte Papierbahn oder Kartonbahn 1 in diesem Ausführungsbeispiel wird durch zwei kreisartige Schneidklingen 3 in drei Bahnstreifen geschnitten und um eine der beiden Trägerrollen 5 zu mehreren Rollen 4 geführt. Hierbei werden die Trägerrollen 5 so verwendet, dass sie die Rollen 4 derart drehend antreiben, dass jeder Bahnstreifen um einen jeweiligen Wickelkern 6 herum gewickelt wird. Die Wickelkerne 6 werden durch eine gemeinsame Wickelwelle 7 während des Wickelns gehalten. Darüber hinaus ist eine Sensorrolle 2 von den Trägerrollen 5 entfernt positioniert, wobei die Sensorrolle 2 mit sämtlichen Rollen 4 in Kontakt gehalten wird.
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Hierbei weist die Sensorrolle 2 einen gegenüber Druck empfindlichen Sensor 21 auf, wie dies aus 2 ersichtlich ist.
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Es gibt mehrere Möglichkeiten, den druckempfindlichen Sensor 21 an der Sensorrolle 2 anzuordnen, wie dies aus den 2(a) bis 2(d) ersichtlich ist. In 2(a) ist ein spiralartiger Sensor 21 gezeigt, der über der gesamten Breite der Sensorrolle 2 angeordnet ist. Die gestrichelte Linie in 2(a) zeigt den Überlappungsbereich der Bahn 1 mit der Sensorrolle 2.
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2(b) zeigt eine Anordnung von mehreren spiralartigen Sensoren 21, die ähnlich wie in 2(a) in dem Überlappungsbereich der Bahn 1 mit der Sensorrolle 2 (gestrichelte Linie) in einer steilen Art und Weise angeordnet sind, um eine noch genauere CD-Auflösung an den Rändern zu erlangen. 2(c) und 2(d) zeigen weitere Möglichkeiten zum Anordnen des Sensors 21 an der Sensorrolle 2.
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Indem der Sensor 21 in der vorstehend beschriebenen Weise an der Sensorrolle 2 einer Rollenschneidmaschinenbaugruppe angeordnet wird, ist es möglich, unter anderem ein Spannungsprofil der Bahn 1 und ein Spaltprofil des Wickelspalts und somit das Formprofil der Rollen 4 zu messen.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT DER ERFINDUNG
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Auf der Grundlage der Werte, die durch die Sensorrolle 2 gemessen werden, werden das Spannungsprofil und die Reiß-Empfindlichkeit der nächsten Prozessvorrichtung auf der Grundlage einer umgekehrten Wechselbeziehung vorhergesagt. Das Formprofil und das Spannungsprofil der Rollen 4 werden zu zwei Schlüsselfiguren kombiniert:
- 1. Abweichung (beispielsweise Standardabweichung, 2-Sigma etc.), die eine Variation (Schwankung) in der Richtung CD der Rollen 4 zeigt, und
- 2. Schrägstellung, die den Betrag und die Richtung der Schrägstellung des Profils zeigt.
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Diese Figuren werden beispielsweise als eine' „Profiltabelle” für die Verwendung des Steuersystems in den nächsten Prozess übertragen.
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Wenn es erwünscht ist, die Lauffähigkeit (das Laufverhalten) der Rollenschneidmaschinenbaugruppe zu optimieren, wird der Messpunkt am Aufwickler vor der Rollenschneidmaschinenbaugruppe lokalisiert, wobei das Rollenprofil auch mit den Einstellungen der Papiermaschine eingestellt werden kann.
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Somit kann das Spannungsprofil jeder Rolle 4 auf der Grundlage der Formprofilmessung eingestellt werden. Indem die Profilmessung in das System vor dem Aufwickeln mit umfasst ist, ist es möglich, das tatsächlich anwendbare Spannungsprofil bei der Rollenschneidmaschinenbaugruppe zu optimieren. Das Profil jeder Rolle 4 muss eingestellt werden, um ein geeignetes Spannungsprofil zu erreichen. Außerdem müssen die Profile der Länge, der Feuchtigkeit etc. auch gesteuert werden.
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Daher kann ein Mess- und/oder Einstellsystem in einer Faserbahnmaschine vorgesehen werden, in dem das Formprofil jeder Rolle 4 in vorteilhafter Weise bestimmt wird, indem die Profilmessung des Wickelspalts während des Laufs eines Aufwicklers und/oder einer Rollenschneidmaschinenbaugruppe genutzt wird, wobei auf der Grundlage der Formprofilmessung jeder Rolle 4 das Spannungsprofil jeder Rolle 4 der nächsten Prozessvorrichtung während der Anwendung und/oder erzeugt als das Endprodukt bestimmt wird/vorhergesagt wird und/oder eingestellt wird.
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Darüber hinaus steht die Messung des Wickelspalts zwischen der Sensorrolle 2 und den Rollen 4 in Wechselbeziehung mit dem Dickenprofil der Papierbahn 2 und umgekehrt sogar mit dem Spannungsprofil der Papierbahn 1. Von der Messung kann beispielsweise eine Profiltabelle der gesamten Maschinenrolle erlangt werden. Da die Wickler nicht dazu in der Lage sind, die Papierbahn 1 zu behandeln, ist die Messung eine ziemlich genaue Beschreibung der Profile der Papierbahn 1 auf jeder Rolle 4.
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Daher ist es möglich, eine Rückführ-Profilmessung für die Profileinstellungen von beispielsweise einem Kalander, der später in dem Papierherstellprozess vorgesehen ist, vorzusehen.
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Darüber hinaus steht das Rollenprofil direkt in Wechselbeziehung mit dem Bahnprofil der gesamten Maschinenrolle. Das Rollenprofil jeder Rolle 4 kann als eine Profiltabelle in der Richtung MD und in der Richtung CD gespeichert werden. Die Profile der Rollen 4 ändern sich nicht wesentlich in irgendeiner Weise zwischen dem Aufwickler und dem Abwickler des folgenden Offline-Kalanders.
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Die Rollenprofiltabelle, die von dem Wickler erlangt wird, der den Kalandern vorangeht, wird gespeichert und zusammen mit jeder Rolle 4 mitgeliefert, um in dem Abwicklungsprozess beispielsweise eines Kalanders angewendet zu werden. Wenn Papier an dem Kalander abgewickelt wird, wird die Profilsituation jedes Augenblicks von der Rollenprofiltabelle gelesen, und eine Rückführkopplung wird für die Dicken-/Druck-/etc. -Profileinstellungen des Kalanders verwirklicht. Die Messung weist jeden Messwert auf, der von einem Rand zu dem anderen Rand des CD-Profils gemessen wird. Außerdem ist das kumulative CD-Profil jeder Rolle 4 für die gesamte Rollenreihe bekannt. Mittels der Rückführkopplung ist jeder Augenblick des momentanen CD-Profils der Bahnstreifen, die zu dem Kalander laufen, und das erwartete CD-Profil für jede Rolle 4, die abgewickelt wird, bekannt. Die Messdaten werden so genutzt, dass die Profileinstellungen des Kalanders vorausschauend überprüft/korrigiert werden, da die Profile jede Rolle 4, die abgewickelt wird, zuvor bekannt sind.
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Es ist des Weiteren möglich, die Sensorrolle 2 separat an dem Abwickler oder dem Aufwickler jedes offline arbeitenden Kalanders anzuordnen. Dann sind ein bis zwei separate Messrollen für jeden Kalander erforderlich.
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Die Messergebnisse können des Weiteren für eine Vorwärts-Steuerung in den Einstellungen des Kalanders angewendet werden.
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Die Profilmessung des Wicklers, die in einer früheren Prozessstufe ausgeführt wird, wird per Rückführung zu den Kalandereinstellungen gesteuert. Dies beschleunigt die Profileinstellungen des Kalanders, da bereits von den ersten Metern jeder Rolle 4 das momentane Profil und das kumulative Profil der gesamten Rolle bekannt sind.
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Mit dem Sensorsystem der vorliegenden Erfindung ist es darüber hinaus möglich, die Weichheit oder das spezifische Volumen des Tissue zu messen. Hierbei kann der EMFi-Sensor alternativ innerhalb jeder Rolle 4 angeordnet sein. Der Sensor misst den Spaltdruck und die Spaltlänge (oder die Spaltimpulsform/den Spaltimpulsbereich/die Spaltzeit). Die Weichheit der Rolle kann von den Signalen des Spaltdrucks und der Spaltlänge bestimmt werden. Beispielsweise wird zwischen feststehenden Intervallen die Abhängigkeit zwischen der Spaltkraft und der Spaltlänge gemessen, und ein sogenannter Weichheitsindikator wird berechnet. Dadurch sind, um den vorstehend erläuterten Effekt zu erreichen, unzuverlässige Lesersensoren oder ähnliche optische Sensoren nicht erforderlich, was Staubprobleme vermeidet. Dadurch wird die Weichheit einer Bahn durch ein neues Verfahren gemessen. Natürlich können Messungen anderer Größen mit dem gleichen System ausgeführt werden, beispielsweise zum Messen einer Blattdicke und eines Blattprofils, die unmöglich mit einem Scanner zu messen sind. Die Weichheit/das spezifische Volumen kann als ein „Tissuequalitätsindex” aufgezeigt werden, der auch ein Qualitätswert für den Verbraucher des Tissueproduktes ist. Dadurch bildet der Aufroller auch eine Online-Qualitätsmessvorrichtung, die einen Wert misst, was bislang durch herkömmliche Verfahren im Stand der Technik nicht gemessen werden konnte.
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Die Auflösung der Messung des CD-Profils, die durch den Drucksensor ausgeführt wird, ist durch die Breite des aktiven Bereiches des EMFi-Sensors 21 und den Einbauwinkel des EMFi-Sensors 21 definiert. Je schmaler der aktive Bereich und je größer der Einbauwinkel ist, beispielsweise der Spiralwinkel (d. h. die Neigung), desto besser ist die Auflösung in Querrichtung der Messung.
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In der Praxis auftretende Probleme begrenzen das Verbessern der Querrichtungs-Auflösung der Messung, die durch einzelne Sensoren ausgeführt wird, mit den vorstehend erwähnten Faktoren. Der aktive Bereich des EMFi-Sensors kann nicht von dem vorliegenden Bereich (4 mm) ausgehend schmaler gestaltet werden aufgrund der Grenzen des Herstellungsverfahrens, und außerdem wird die Empfindlichkeit des Sensors 21 geschwächt. Der maximale Wert des Spiralwinkels des Sensors 21 in der Spannungsprofilmessung ist durch den Überlappungswinkel der Bahn 1 definiert. Der Drehwinkel der Sensorspirale muss unterhalb des Überlappungswinkels der Bahn 1 sein. Die Anforderungen haben dafür gesorgt, dass eine bessere Auflösung geschaffen wird, sogar von wenigen Zentimetern, insbesondere für die Messung eines Spannungsprofils, um Dämpfungsstreifen wahrzunehmen.
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Daher können mehrere EMFi-Sensoren 21 in der gleichen Linie in der Querrichtung Seite an Seite spiralartig eingebaut werden, wodurch die Auflösung erlangt wird für eine Verbesserung, die proportional zu der Anzahl der Sensoren 21 ist. Der Drehwinkel jeder Spirale ist unmittelbar unterhalb des Überlappungswinkels der Bahn 1.
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Die Sensoren 21 können Seite an Seite eingebaut sein, wodurch das Profil ausgebildet wird, indem die Teilprofile, die durch drei Spiralsensoren gemessen werden, Seite an Seite kombiniert werden, wie dies beispielsweise in der zweiten Darstellung von oben in 2 ersichtlich ist. Eine Alternative ist außerdem die Anordnung, in der das Profil durch einen herkömmlichen Sensor in gesamter Breite gemessen wird, und an den Rändern (in dem Bereich, in dem eine bessere Auflösung erforderlich ist) sind steile (mit hoher Neigung gebildete) Sensorspiralen eingebaut worden, wodurch genaue Teilprofile in dem Bereich der Ränder erlangt werden, wie dies in der dritten Darstellung von oben in 2 ersichtlich ist.
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Dieses Verfahren ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Anordnungen beschränkt, sondern kann auch in anderer Weise angewendet werden, indem in Teilbreite ausgebildete Spiralen in der Querrichtung der Rolle 2 eingebaut werden. Dieses Verfahren kann auch für andere Sensoren außer EMFi-Sensoren angewendet werden. Das Verfahren ist beim Messen sowohl des Bahnspannungsprofils (Bahn und Gewebe) als auch der Spaltprofile anwendbar.
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Die Rollenschneidmaschinenbaugruppe, die das Sensorsystem gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, ist darüber hinaus in der Position zum Erkennen von normalen Luftdruckänderungen. Bei der Papierherstellung ist es sehr nützlich, die Bahnspannung und geringe Profildifferenzen genau von einem Tissueblatt der Bahn zu messen. Dadurch kann eine Tissuerolle gemessen werden. Die Sensorrolle, die den EMFi-Sensor 21 aufweist, ist dazu in der Lage, die gesamte Spaltlinie oder einen Teil von ihr zu messen. Der Sensor 21 kann in der Richtung MD sehr kurz sein, so dass er die Spaltimpulszeit, die Länge (in der Richtung MD und in der Richtung CD) und die Form genau messen kann. Die Spaltlänge/der Spaltimpuls ist proportional zu einer Spaltlast und liefert eine genauere Messung als herkömmliche Lastzellen.
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Darüber hinaus ist das Sensorsystem, das den EMFi-Sensor 21 aufweist, besser als beispielsweise ein Lasersensorsystem. Laser ist in einer Tissuefabrik nicht nützlich aufgrund der Staubprobleme. Ein EMFi-Sensor kann innerhalb der Rolle sicher vorgesehen werden. Der EMFi-Sensor ist kostengünstig und verschiedenen Arten an Sensoren stehen zur Verfügung. Dadurch kann das System eine gesamte Spaltlinienlast sehr genau messen, und ein Spaltprofil in der Richtung CD, Probleme bei der linearen Laststeuerung, eine Spaltlänge und eine Spaltform können erfasst werden. Die Messung kann für eine lineare Laststeuerung und zu Diagnosezwecken verwendet werden.
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Es ist außerdem möglich, das Kreppen in Tissueherstelllinien mit der Sensorrolle zwischen einem Glättzylinder (Yankee-Zylinder) und der Bahnrolle zu steuern. Die Sensorrolle misst genaue Bahnspannungsdifferenzen (CD-Profil und sogar sehr geringe MD-Änderungen). Dieses Signal wird zum Steuern des Kreppen und/oder für ein Diagnosesystem verwendet, um Probleme beim Kreppen herauszufinden.
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Eine andere Möglichkeit ist die Anwendung der Sensorrolle gemäß der vorliegenden Erfindung zum Steuern von Staubgebläsekästen und Blattstabilisiereinrichtungen. Der EMFi-Sensor kann so aufgebaut sein, dass er sehr geringe Druckänderungen in der Nähe von Gebläsekästen (Bahnspannung oder Luftdruck) misst und die Stabilisiereinrichtungen so steuert, dass die Bahn stabil ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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