DE19956752A1

DE19956752A1 - Antriebsregelung

Info

Publication number: DE19956752A1
Application number: DE1999156752
Authority: DE
Inventors: Markus Oechsle; Karl Josef Boeck
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2000-09-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung von Antrieben in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn (1), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn mit einer Pressenpartie, in der die Faserstoffbahn (1) zur Entwässerung gemeinsam mit zumindest einem Band (2, 3, 4, 5) durch wenigstens einen, von zwei Presswalzen (6, 7, 8, 9) gebildeten Pressspalt läuft und mit einer folgenden Trockenpartie, in der die Faserstoffbahn (1) mit zumindest einem weiteren Band (10, 11) über beheizte Trockenzylinder (12) geführt wird, wobei die Faserstoffbahn (1) an wenigstens einer Übergabestelle (13, 14, 15) zwischen zwei mitlaufenden Transferelementen (2', 4', 5', 10', 11', 12') übergeben wird und das übernehmende Transferelement (4', 10', 11') eine höhere Geschwindigkeit als das übergebende Transferelement (2', 5', 12') aufweist. DOLLAR A Davon ausgehend soll eine schnelle und sichere Übergabe der Faserstoffbahn (1) zwischen zwei Transferelementen (2', 4', 5', 10', 11', 12') dadurch erreicht werden, dass die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente (2', 4', 5', 10', 11', 12') an der Übergabestelle (13, 14, 15) zumindest im wesentlichen in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt der Faserstoffbahn (1) eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung von Antrieben in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton oder Tissuebahn mit einer Pressenpartie, in der die Faserstoffbahn zur Entwässerung gemeinsam mit zumindest einem Band durch wenigstens einen, von zwei Presswalzen gebildeten Pressspalt läuft und mit einer folgenden Trockenpartie, in der die Faserstoffbahn mit zumindest einem anderen Band über beheizte Trockenzylinder geführt wird, wobei die Faserstoffbahn an wenigstens einer Übergabestelle zwischen zwei mitlaufenden Transferelementen übergeben wird und das übernehmende Transferelement eine höhere Geschwindigkeit als das übergebende Transferelement aufweist.

Bei feuchten Faserstoffbahnen kommt es insbesondere in Pressen und Trockenpartien zur Dehnung infolge der Einwirkung äußerer Kräfte, wie Haftkräften an Walzen und Bändern, Zentrifugalkräften, sowie Kräften auf Grund von Unterdruck oder Luftströmungen. Diese Dehnung wiederum kann zur Faltenbildung oder sogar zum Abriss führen.

Um die Übergabe der Faserstoffbahn zwischen zwei Transferelementen zu unterstützen und die Dehnungen auszugleichen werden die übernehmenden Transferelemente häufig mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben, das heißt es wird an der Übergabestelle ein Zug aufgebaut.

Da der Grad der Dehnung infolge äußerer Störeinflüsse nur ungenau erfasst werden kann, ist auch keine optimale Einstellung der Geschwindigkeitsdifferenz an der Übergabestelle möglich, dies bedeutet, dass der Zug im allgemeinen höher als nötig eingestellt wird. Des weiteren wird in diesem Zusammenhang zwecks sicherer Bahnführung auch oft die Bahngeschwindigkeit gedrosselt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine sichere Übergabe der Faserstoffbahn zwischen zwei Transferelementen auch bei hohen Geschwindigkeiten zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß würde die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente an der Übergabestelle zumindest im wesentlichen in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt der Faserstoffbahn eingestellt wird.

Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass das Dehnungsverhalten der Faserstoffbahn vom Feuchtegehalt derselben abhängt. Dies erlaubt es, die Geschwindigkeitsdifferenz an der Übergabestelle beim Übergeben der Faserstoffbahn insgesamt zu minimieren, was höhere Bahngeschwindigkeiten ohne eine wesentliche Erhöhung der Abrissgefahr erlaubt.

Insgesamt sollte die Geschwindigkeit am Beginn der zweiten Trockengruppe 2 bis 5%, vorzugsweise 2,8 bis 3,5% höher sein als nach dem ersten Pressspalt. Dieser Zug kann an einer Übergabestelle allein aufgebracht und erfindungsgemäß eingestellt werden.

Im Hinblick auf eine sichere und schonende Übergabe der Faserstoffbahn ist es von Vorteil, die Geschwindigkeitsdifferenzen in der Pressen- und Trockenpartie aufzuteilen, das heißt es sollten im Bereich der Pressen- und Trockenpartie mehrere Übergabestellen vorhanden sind, an denen das übernehmende Transferelement schneller als das übergebende Transferelement läuft. Die Gesamtsumme der Geschwindigkeitsdifferenzen sollte zwischen 2 und 5%, vorzugsweise zwischen 2,8 und 3,5% liegen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Übergabestellen mit Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Transferelementen in der Pressenpartie zwischen einem ersten und einem zweiten Pressspalt und/oder zwischen dem letzten Pressspalt der Pressenpartie und einer ersten Trockengruppe der Trockenpartie und/oder zwischen der ersten Trockengruppe und einer zweiten Trockengruppe der Trockenpartie vorhanden sind.

Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass es von Vorteil ist, wenn die Geschwindigkeit des übernehmenden Transferelementes an der Übergabestelle zwischen dem ersten und dem zweiten Pressspalt der Pressenpartie zwischen 0 und 1,5%, vorzugsweise zwischen 0,3 und 1% höher ist als die des übergebenden Transferelementes. An der Übergabestelle zwischen Pressen und Trockenpartie sollte das übernehmende Transferelement 0 bis 2,5% vorzugsweise 0,3 bis 2,0% schneller als das übergebende Transferelement sein. Des weiteren sollte die Geschwindigkeit des übernehmenden Transferelementes an der Übergabestelle zwischen der ersten und der zweiten Trockengruppe der Trockenpartie 0 bis 2,5% vorzugsweise 0,5 bis 2,0% höher als die des übergebenden Transferelementes sein.

Wegen des direkten Zusammenhangs zwischen Dehnung und Feuchtegehalt der Faserstoffbahn sollte die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente an den Übergabestellen einzeln oder insgesamt im wesentlichen direkt proportional zum Feuchtegehalt eingestellt werden. Dies bedeutet, dass die Geschwindigkeitsdifferenz mit geringer werdendem Feuchtegehalt der Faserstoffbahn abnimmt und umgekehrt. Außerdem kann es zur Gewährleistung einer sicheren Übergabe vorteilhaft sein, die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente an den Übergabestellen bei einem gegebenen Feuchtegehalt direkt proportional zur Bahngeschwindigkeit der Faserstoffbahn einzustellen. Hinzu kommt bei der Einstellung der Geschwindigkeitsdifferenzen auch eine Berücksichtigung der Art der Faserstoffbahn, insbesondere des Flächengewichtes und der Zugfestigkeit. Der Feuchtegehalt und die Bahngeschwindigkeit sollten anteilig bei der Einstellung der Geschwindigkeitsdifferenzen berücksichtigt werden.

Zur Realisierung einer zumindest überwiegend vom Feuchtegehalt abhängigen Regelung der Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente an den Übergabestellen sollte der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn an zumindest einer Messstelle in der Pressen -und/oder Trockenpartie gemessen werden.

Hinsichtlich der Vorrichtung ist es wesentlich, dass die Pressenpartie aus einem oder mehreren jeweils von zwei Presswalzen gebildeten Pressspalten zur Entwässerung der Faserstoffbahn besteht, durch die neben der Faserstoffbahn (1) wenigstens ein endlos umlaufendes Band geführt wird und die folgende Trockenpartie mehrere beheizte Trockenzylinder besitzt, über die die Faserstoffbahn, von zumindest einem Band gestützt, geführt und die Faserstoffbahn an zumindest einer Übergabestelle zwischen zwei Transferelementen übergeben wird, wobei die Antriebe des übergebenden und/oder übernehmenden Transferelementes mit einer Regeleinheit verbunden sind, die gleichzeitig auch mit wenigstens einem, vorzugsweise nach dem letzten Pressspalt angeordneten Feuchtesensor zur Bestimmung des Feuchtegehaltes der Faserstoffbahn gekoppelt sind.

Besondere Vorteile bezüglich der Aufteilung der Geschwindigkeitsdifferenz über die Pressenpartie ergeben sich, wenn die Pressenpartie zwei Pressspalte besitzt und ein, vorzugsweise beide Pressspalte von jeweils einer Schuhpresswalze und einer zylindrischen Gegenwalze gebildet werden. Die Pressspalte sind einfach oder doppelt befilzt. Außerdem sollte die erste Trockengruppe aus nur einem oder zwei Trockenzylindern bestehen. Dies ermöglicht die schnelle Aufeinanderfolge von möglichst geringen Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der Pressen- und Trockenpartie sowie zwischen der ersten und zweiten Trockengruppe der Trockenpartie.

Bei den Transferelementen handelt es sich in der Pressenpartie um Press-, Saug- oder Leitwalzen oder Bänder in Form von Pressfilzen oder (beispielsweise wasserundurchlässigen) Transferbändern. In der Trockenpartie kommen als Transferelemente Trockenzylinder, Leitwalzen, Saugwalzen oder Bänder in Form von Trockensieben zum Einsatz. Das übergebende Transferelement führt die Faserstoffbahn dabei bis zur Übergabestelle.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur eine schematische Darstellung einer Pressen- und Trockenpartie einer Papiermaschine.

Dabei besitzt die Pressenpartie zwei Pressspalte, die von jeweils zwei rotierenden Presswalzen 6, 7,8, 9 gebildet werden, wobei jede Presswalze 6, 7,8, 9 von je einem endlos umlaufenden Band 2, 3,4, 5 in Form eines Pressfilzes zur Aufnahme des ausgepressten Wassers umschlungen ist. Die Pressspalte sind verlängert ausgebildet, was durch das Zusammenwirken einer Schuhpresswalze mit einer zylindrischen Gegenwalze erreicht wird. Hierzu besteht die Schuhpresswalze aus einem flexiblen Pressmantel, der über ein Anpresselement mit konkaver Anpressfläche geführt wird.

Die Trockenpartie besteht aus mehreren Trockengruppen, in denen die Faserstoffbahn 1 abwechselnd über beheizte Trockenzylinder 12 und besaugte Leitwalzen geführt wird, wobei die Faserstoffbahn 1 von einem Band 10,11 in Form eines Trockensiebes der jeweiligen Trockengruppe gegen die Trockenzylinder 12 gedrückt wird.

In der Pressen -und Trockenpartie ist die Faserstoffbahn 1 ständig mit einer Walze oder einem Band 2, 3, 4, 5, 10, 11 in Kontakt, was die Bahnführung wesentlich verbessert und höhere Bahngeschwindigkeiten erlaubt.

Beispielhaft erfolgt hier die Abnahme der Faserstoffbahn 1 vom Formersieb 19 eines vorgelagerten Formers der Papiermaschine und die Weiterführung am oberen Band 3 des ersten Pressspaltes. Nach dem ersten Pressspalt wird die Faserstoffbahn 1 an der Übergabestelle 13 vom unteren Band 2 an das obere Band 4 des zweiten Pressspaltes übergeben. Am Ende der Pressenpartie erfolgt die Übergabe der Faserstoffbahn 1 an der Übergabestelle 14 zwischen dem unteren Band 5 des zweiten Pressspaltes und dem Band 10 in Form eines Trockensiebes der ersten Trockengruppe. Vom einzigen Trockenzylinder 12 ersten Trockengruppe erfolgt dann die Übergabe an der Übergabestelle 15 an das Band 11 in Form des Trockensiebes der zweiten Trockengruppe der Trockenpartie. Die Übernahme der Faserstoffbahn 1 von einem Band 3, 4, 10 wird dabei insbesondere in der Pressenpartie von besaugten Leitwalzen unterstützt, die vom übernehmenden Band 3, 4, 10 umschlungen sind.

An den Übergabestellen 13, 14, 15 zwischen den Pressspalten, zwischen der Pressenpartie und der Trockenpartie sowie zwischen der ersten und zweiten Trockengruppe der Trockenpartie ist die Geschwindigkeit der übernehmenden Transferelemente 4', 10', 11' in Form der Bänder 4, 10, 11 höher als die der übergebenden Transferelemente 2', 5', 12' in Form der Bänder 2, 5 sowie des Trockenzylinders 12. Hierdurch gelingt es Dehnungen der feuchten Faserstoffbahn 1, die infolge von Haftkräften an Walzen oder Bändern sowie von Luftströmungen entstehen können, auszugleichen.

Ein besonders schonender und optimaler Dehnungsausgleich ist dabei dadurch gewährleistet, dass die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente 2', 4', 5', 10', 11', 12' an der Übergabestelle 13, 14, 15 zumindest im wesentlichen in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt der Faserstoffbahn 1 eingestellt wird. Außerdem sind die Geschwindigkeitsdifferenzen auf mehrere Übergabestellen 13, 14, 15 verteilt.

Besonders gute Ergebnisse wurden dabei dadurch erreicht, dass die Geschwindigkeit des übernehmenden Transferelementes 4', 10', 11' an der ersten Übergabestelle 13 zwischen 0,3 und 1%, an der zweiten Übergabestelle 14 zwischen 0,3 und 2,0% und an der dritten Übergabestelle 15 zwischen 0,5 und 2% höher ist als die des übergebenen Transferelementes 2, 5', 12'.

Der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn 1 wird hierzu von einem Feuchtesensor 18 zwischen Pressenpartie und Trockenpartie und einem zwischen erster und zweiter Trockengruppe gemessen. Diese Messergebnisse werden einer Regeleinheit 17 zugeführt, welche die Antriebe 16 der Presswalzen 6, 9 und Trockenzylinder 12 regeln. Diese Presswalzen 6, 9 und Trockenzylinder 12 treiben die ihnen zugeordneten und mit ihnen in Kontakt stehenden Bänder 2, 5, 10, 11 an. Der Antrieb des übernehmenden Bandes 4 erfolgt über den zweiten Pressspalt hinweg von der Presswalze 9 aus.

Die Regelung der Antriebe 16 geschieht im wesentlichen in Abhängigkeit von Feuchtegehalt der Faserstoffbahn 1, wobei sich die Geschwindigkeitsdifferenz direkt proportional zum Feuchtegehalt verhält. Außerdem finden die Art der Faserstoffbahn 1 sowie die Bahngeschwindigkeit bei der Regelung Beachtung. Ein Anteil der Geschwindigkeitsdifferenz verhält sich dabei ebenfalls direkt proportional zur Bahngeschwindigkeit.

Nach einem Wechsel von Pressfilzen muss damit gerechnet werden, dass diese erst nach einer bestimmten Einlaufzeit ihre volle Entwässerungsleistung erlangen. Dies hat zur Folge, dass der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn 1 nach der Pressenpartie während der Einlaufzeit von einem relativ hohen Niveau langsam absinkt. In dieser Einlaufzeit müssen die Geschwindigkeitsdifferenzen möglichst ständig angepasst werden, so dass auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten die Gefahr von Faltenbildung oder Abrissen gering bleibt.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung oder Regelung von Antrieben in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn (1), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn mit einer Pressenpartie, in der die Faserstoffbahn (1) zur Entwässerung gemeinsam mit zumindest einem Band (2, 3, 4, 5) durch wenigstens einen, von zwei Presswalzen (6, 7, 8, 9) gebildeten Pressspalt läuft und mit einer folgenden Trockenpartie, in der die Faserstoffbahn (1) mit zumindest einem Band (10, 11) über beheizte Trockenzylinder (12) geführt wird, wobei die Faserstoffbahn (1) an wenigstens einer Übergabestelle (13, 14, 15) zwischen zwei mitlaufenden Transferelementen (2', 4', 5', 10', 11',12') übergeben wird und das übernehmende Transferelement (4', 10', 11') eine höhere Geschwindigkeit als das übergebende Transferelement (2', 5', 12') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente (2', 4', 5', 10', 11', 12') an der Übergabestelle (13, 14, 15) zumindest im wesentlichen in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt der Faserstoffbahn (1) eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Pressen- und Trockenpartie mehrere Übergabestellen (13, 14, 15) vorhanden sind, an denen das übernehmende Transferelement (4', 10', 11') schneller als das übergebende Transferelement (2', 5', 12') läuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabestellen (13, 14, 15) mit Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Transferelementen (2', 4', 5', 10', 11', 12') in der Pressenpartie zwischen einem ersten und einem zweiten Pressspalt und/oder zwischen dem letzten Pressspalt der Pressenpartie und einer ersten Trockengruppe der Trockenpartie und/oder zwischen der ersten Trockengruppe und einer zweiten Trockengruppe der Trockenpartie vorhanden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeiten des übernehmenden Transferelementes (4') an der Übergabestelle (13) zwischen dem ersten und dem zweiten Pressspalt der Pressenpartie zwischen 0 und 1,5%, vorzugsweise zwischen 0,3 und 1% höher ist als die des übergebenden Transferelementes (2').

5. Verfahren auch Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des übernehmenden Transferelementes (10') an der Übergabestelle (14) zwischen der Pressen- und der Trockenpartie 0 bis 2,5%, vorzugsweise zwischen 0,3 und 2,0% höher ist als die des übergebenden Transferelementes (5').

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des übernehmenden Transferelementes (11') an der Übergabestelle (15) zwischen der ersten und der zweiten Trockengruppe der Trockenpartie 0 bis 2,5% vorzugsweise 0,5 bis 2,0% höher ist als die des übergebenden Transferelementes (12').

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente (2', 4', 5', 10', 11', 12') an der Übergabestelle (13, 14, 15) im wesentlichen direkt proportional zum Feuchtegehalt der Faserstoffbahn (1) eingestellt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente (2', 4', 5', 10', 11', 12') an der Übergabestelle (13, 14, 15) bei einem gegebenen Feuchtegehalt direkt proportional zur Bahngeschwindigkeit der Faserstoffbahn (1) eingestellt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente (2', 4', 5', 10', 11', 12') an der Übergabestelle (13, 14, 15) in Abhängigkeit von der Art der Faserstoffbahn (1) eingestellt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn (1) an zumindest einer Messstelle in der Pressen- und/oder Trockenpartie gemessen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsdifferenz der Transferelemente (2', 4', 5', 10', 11', 12') an der Übergabestelle (13, 14, 15) überwiegend in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt der Faserstoffbahn (1) geregelt wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pressenpartie aus einem oder mehreren jeweils von zwei Presswalzen (6, 7, 8, 9) gebildeten Pressspalten zur Entwässerung der Faserstoffbahn (1) besteht, durch die neben der Faserstoffbahn (1) wenigstens ein endlos umlaufendes Band (2, 3, 4, 5) geführt wird und die folgende Trockenpartie mehrere beheizte Trockenzylinder (12) besitzt, über die die Faserstoffbahn (1), von zumindest einem Band (10, 11) gestützt, geführt und die Faserstoffbahn (1) an zumindest einer Übergabestelle (13, 14, 15) zwischen zwei Transferelementen (2', 4', 5', 10', 11', 12') übergeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (16) des übergebenden und/oder übernehmenden Transferelementes (2', 4', 5', 10', 11', 12') mit einer Regeleinheit (17) verbunden sind, die gleichzeitig auch mit wenigstens einem Feuchtesensor (18) zur Bestimmung des Feuchtegehaltes der Faserstoffbahn (1) gekoppelt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenpartie zwei Pressspalte besitzt und vorzugsweise beide Pressspalte von jeweils einer Schuhpresswalze und einer Gegenwalze gebildet werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trockengruppe aus einem oder zwei Trockenzylindern (12) besteht.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferelemente (2', 4', 5') in der Pressenpartie als Press- oder Leitwalzen oder als Bänder (2, 4, 5) in Form von Pressfilzen oder Transferbändern ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferelemente (10', 11', 12') in der Trockenpartie als Trockenzylinder (12), Leitwalzen oder Bänder (10, 11) in Form von Trockensieben ausgebildet sind.