EP1270475A2 - Faserstoffbahnüberwachung - Google Patents

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EP1270475A2
EP1270475A2 EP02011402A EP02011402A EP1270475A2 EP 1270475 A2 EP1270475 A2 EP 1270475A2 EP 02011402 A EP02011402 A EP 02011402A EP 02011402 A EP02011402 A EP 02011402A EP 1270475 A2 EP1270475 A2 EP 1270475A2
Authority
EP
European Patent Office
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fibrous web
temperature
belt
area
strip
Prior art date
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Granted
Application number
EP02011402A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1270475A3 (de
EP1270475B1 (de
Inventor
Wolfram Dick
Roland Mayer
Holger Prüssing
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1270475A2 publication Critical patent/EP1270475A2/de
Publication of EP1270475A3 publication Critical patent/EP1270475A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1270475B1 publication Critical patent/EP1270475B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H26/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
    • B65H26/02—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms responsive to presence of irregularities in running webs
    • B65H26/025—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms responsive to presence of irregularities in running webs responsive to web breakage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00—Advancing webs
    • B65H20/06—Advancing webs by friction band
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/04—Paper-break control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/40—Temperature; Thermal conductivity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/84—Paper-making machines

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting the presence of a paper, Cardboard, tissue or other fibrous web or a strip of the fibrous web in machines for the production and / or finishing of the fibrous web, wherein the fibrous web is guided by at least one endless belt.
  • the fibrous web is monitored on an optical basis Sensors or camera analysis systems.
  • the ribbons are often colored, what should improve the visibility of the fibrous web.
  • the reliability of the optical detection is however impaired by the contamination of the tapes, the mostly warm, humid and polluted air in the area of the machine as well the contamination of the sensors or cameras. In addition to the high price of the measuring units their reliability is unsatisfactory.
  • the object of the invention is therefore a method and a device for detection the presence of the fibrous web or a strip thereof create that using simple means improved reliability offers.
  • the object was achieved in that the presence detection the fibrous web or a strip thereof in an area of Machine takes place in which the absence of the fibrous web or a strip thereof or the successful transfer of the fibrous web to a change in temperature of the tape leads and based on the measurement of the temperature of the Side of the fibrous web facing away from the tape during support from the tape and / or the temperature of the side of the belt facing the fibrous web after delivery of the fibrous web to a subsequent unit and / or the temperature the side of the belt facing away from the fibrous web. This happens on the basis of the knowledge that the absence or addition of the fibrous web or a strip thereof the temperature of the tape relatively quickly changed.
  • At least one temperature sensor for measuring the Temperature of the side of the fibrous web facing away from the belt during the support from the belt and / or the temperature of the side facing the fibrous web of the tape after delivery of the fibrous web to a subsequent unit and / or assigned to the temperature of the side of the belt facing away from the fibrous web. Temperature sensors are much cheaper and more reliable than optical ones Sensors.
  • the use of the method and the device is particularly possible where at least the temperature of the side of the fibrous web facing away from the belt deviates from the temperature of the belt. Above all, at least the temperature should of the area of the strip touched by the fibrous web from the temperature of the Fibrous web, but at least from the temperature of the material directed away from the belt Deviate side of the fibrous web.
  • This monitoring of the fibrous web via the temperature measurement can be done within the machine can also be implemented on several belts. This can result in a demolition the fibrous web can be recognized very early. Use is also advantageous for the takeover of the fibrous web by the belt in order to widen the insertion strip and thus the complete transfer of the fibrous web at the start of the Machine.
  • the temperature measurement at multiple locations along the belt and / or at multiple locations Places are made transversely to the tape running direction.
  • the arrangement of several temperature measuring points transverse to the direction of the tape also allows monitoring of individual Zones of the fibrous web so that the transfer of the widening strip the fibrous web can be detected relatively precisely when the machine starts up.
  • Temperature sensors are particularly suitable for this in the form of IR sensors or IR thermography cameras.
  • the temperature sensors can a cleaning element preferably in the form of an air nozzle and / or a cooling device can be assigned. Both increase the reliability of the measurement considerably.
  • the temperature sensors should have a measuring surface with a diameter have between 20 and 200 mm, preferably between 20 and 100 mm.
  • the distance between two temperature sensors between 100 and 1000 mm preferably are between 200 and 600 mm.
  • the sensors can also be special on several interesting places, for example in the edge areas of the fibrous web shortly before and / or after a floating dryer or drying hood or the like, be arranged. It can also be beneficial if at least one Temperature sensor across the fibrous web is designed to be traversable. So that can the temperature at least over part of the width via this temperature sensor of the tape or the fibrous web can be detected.
  • the belt being designed as a press felt or transfer belt.
  • the fibrous web is heated by at least one heating element, preferably in the form of a heated press roll, a steam blow box or the like, before the temperature measurement.
  • the method and the device can advantageously also be used in the area of a dryer section for drying the fibrous web, the belt being designed as a dryer fabric.
  • the method is highly reliable if the fibrous web is heated by at least one heating element, preferably in the form of an IR emitter, a heated drying cylinder, hot air nozzles or the like, before the temperature measurement.
  • the temperature of the tape before Contact with the fibrous web is lower than that of the fibrous web. It is possible that the temperature of the tape at least in, from the fibrous web touched area in the absence of the fibrous web or at least part of it reduced in the relevant section. Depending on the type of arrangement it is also possible, however, that the temperature of the strip changes at least in the range from area touching the fibrous web in the absence of the fibrous web or at least part of it in the relevant section through direct contact with the heating element quickly increased. For example, the fibrous web should be blown are cooled, the temperature relationships between the fibrous web change and tape accordingly.
  • the result of the temperature measurement should be sent to a control unit which evaluates the temperature change. It is an advantage if to determine a temperature comparison value also the temperature of the strip outside of the area touched by the fibrous web is measured.
  • Part of the fibrous web serves the speed and / or the size of the temperature change.
  • a tear of the fibrous web leads to one Jump in the temperature of the tape.
  • Corresponding temperature changes result but also when inserting the fibrous web.
  • control unit can detect the location of a break in the fibrous web evaluate the rapidity of the temperature change, for example a quick change in the dryer section at a large distance to the location of the demolition, because in the absence of the fibrous web the drying sieve the drying group is heated by all of the drying cylinders of the same.
  • the extent of the temperature change can also be taken into account here, since usually a large jump in temperature even at a large distance from the location of the demolition lets close.
  • the rapidity of the temperature change also on the machine speed, the type of belt and the dry content of the fibrous web depends.
  • control unit should detect a break in the fibrous web provide a signal indicating a routine, preferably the transition to demolition and / or the removal of the fibrous web and / or the shutdown of the machine or triggers at least part of it.
  • the heating capacity of the drying device can be determined in demolition mode to be controlled. Overheating should also be too strong Cooling can be avoided in order to optimize the start-up process.
  • the Control unit When recognizing the transfer of the entire fibrous web, the Control unit deliver a signal which is a routine, in particular the transition into the normal operation of the machine or at least part of it, for example the heating output is triggered.
  • the press section serves to dewater the fibrous web 1, the fibrous web 1 here on both sides with a band 2.10 each in the form of a water absorbent Press felt runs through a press nip formed by two press rollers 5.9.
  • the upper press roller 5 is heated here to intensify the drainage.
  • the heat is transferred to the fibrous web via the endless upper belt 10 1 transferred.
  • this upper band is led away from the fibrous web 1 and the fibrous web 1 is only supported by the lower band 2.
  • the belt 3 is an endless, air-permeable dryer fabric executed, the transfer of the fibrous web 1 from one of the dryer fabric looped suction guide roller 11 is supported.
  • temperature sensors 8 In the area of the web 2 emitting the fibrous web 1 are before and after Transfer of the fibrous web 1 temperature sensors 8 arranged. These temperature sensors 8 are on the side of the belt 2 which is in contact with the fibrous web 1 appropriate. Before the transfer of the fibrous web 1, the temperature sensor 8 recognize a tear of the fibrous web 1. Because of the heating of the fibrous web 1 of the upstream heating element in the form of the heated press roll 5 is the Temperature of the fibrous web 1 higher than that of the fibrous web 1 touched Area of the belt 2. In normal operation, the temperature sensor 8 detects before the transfer of the fibrous web 1, the relatively high temperature of the fibrous web 1. However, if there is a tear in front of the press nip, it detects it Temperature sensor 8 the lower temperature of the lower band 2. This temperature difference can from the control unit coupled to the temperature sensor 8 7 as the absence of the fibrous web 1, d. H. be considered as a demolition.
  • the temperature sensor 8 arranged after the transfer of the fibrous web 1 measures in normal operation the relatively low temperature of the belt 2.
  • the drying section initially runs the entire length and later becomes increasingly narrow Strip the fibrous web 1 on the lower belt 2 in the machine cellar. This means that the temperature sensor 8 detects the relatively high temperature of the fibrous web 1 measures. Only when the fibrous web 1 is completely transferred, the Temperature sensor 8 the low temperature of the tape 2. This means that the Close the temperature reduction to the successful transfer of the fibrous web 1 leaves. Should be transverse to the tape running direction 4 several temperature sensors 8 side by side can be arranged, so the change in width of the transferred strip of Fibrous web 1 are detected.
  • the fibrous web 1 is made of strips 3 in the form of Drying screens passed over heated drying cylinders 6 and suction guide rollers, the fibrous web 1 comes into direct contact with the drying cylinders 6.
  • the drying cylinders 6 can be arranged in one or two rows. At the end the drying group, the belt 3 is guided away from the last drying cylinder 6. The The fibrous web 1 then runs on the drying cylinder 6 until it is taken over by a dryer fabric a following drying group.
  • a temperature sensor 8 in the looping area of the drying cylinder 6 recognize a tear of the fibrous web 1.
  • the temperature sensor measures in normal operation 8 through the dryer fabric (if any) the temperature of the Fibrous web 1.
  • the sudden temperature jump can be caused by the control unit 7 can be evaluated as a signal for a demolition.
  • the belt 3 is over several Guide rollers 12 returned to the beginning of the drying group.
  • Temperature sensors 8 After separation from the fibrous web 1 falsifications, particularly by conditioning devices, are still minor, so that the measurement is very reliable.
  • the heating elements in the form of the drying cylinder 6 is the temperature of the belt 3 significantly less than that of the fibrous web 1, this also applies to that of fibrous web 1 touched area of the tape 3. If the fibrous web breaks off 1, however, the band 3 comes into direct contact with the drying cylinders 6, which leads to Heating of the tape 3 leads over its entire width.
  • the temperature sensors 8 are designed as IR sensors, which is a contactless one Temperature measurement enables.
  • the control unit 7 coupled to the temperature sensors 8 evaluates the speed and the extent of the temperature differences.
  • the temperature differences also depend on the type of drying device. With heated drying cylinders 6 temperature changes from 2 to 15 ° C and with hot air - or infrared dryer up to 35 ° C as an indication of the absence of the fibrous web 1 in the event of a demolition or the addition of part of it during the transfer become. It is important, however, that the temperature jumps quickly, that is within a time of 0.3 to 3 seconds. However, the time depends on the installation location and the distance to tear or add the fibrous web 1. The shorter the The demolition time is all the closer.
  • control unit 7 When a tear is detected by the control unit 7, for example, it can starting the machine stopped and / or the fibrous web 1 at an upstream Be discharged into the machine cellar.
  • control unit 7 between the successful transfer of the fibrous web 1 here Presses and dryer sections can be identified, for example trains can be closed or heating elements are set to normal operation.
  • Temperature sensors 8 are not only inexpensive, but also insensitive to them the pollution of the belt 2,3. Through air nozzles and cooling devices it is also possible to influence the ambient air on the temperature sensors 8 minimize.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Vorhandenseins einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) oder eines Streifens der Faserstoffbahn (1) in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (1), wobei die Faserstoffbahn (1) von zumindest einem endlos umlaufenden Band (2,3) geführt wird, sowie die dazugehörige Vorrichtung.
Die verbesserte Zuverlässigkeit der Erkennung soll mit einfachen Mitteln dadurch erreicht werden, dass die Erkennung des Vorhandenseins der Faserstoffbahn (1) oder eines Streifens davon in einem Bereich der Maschine erfolgt, in dem das Fehlen oder Hinzufügen der Faserstoffbahn (1) oder eines Streifens davon zu einer Veränderung der Temperatur des Bandes (2,3) führt und auf der Basis der Messung der Temperatur der vom Band (2,3) abgewandten Seite der Faserstoffbahn (1) während der Stützung vom Band (2,3) und/oder der Temperatur der, der Faserstoffbahn (1) zugewandten Seite des Bandes (2,3) nach der Abgabe der Faserstoffbahn (1) an eine folgende Einheit und/oder der Temperatur der, von der Faserstoffbahn (1) abgewandten Seite des Bandes (2,3) erfolgt.

Description

Bahnüberwachung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Vorhandenseins einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn oder eines Streifens der Faserstoffbahn in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, wobei die Faserstoffbahn von zumindest einem endlos umlaufenden Band geführt wird.
Um die Schäden bei einem Abriss der Faserstoffbahn minimieren zu können, ist es wichtig, diesen möglichst frühzeitig zu erkennen. Dies erlaubt es nicht nur, mögliche Schäden an der Maschine durch einen Stau der Faserstoffbahn, sondern auch den Ausschuss zu verringern. Darüber hinaus ist es für die Steuerung der Maschine auch wichtig, die vollständige Überführung der Faserstoffbahn beim Anlauf der Maschine zu erfassen.
Im allgemeinen erfolgt die Überwachung der Faserstoffbahn auf der Basis optischer Sensoren oder Kameraanalysesysteme. Hierzu sind die Bänder oft farbig gestaltet, was die Erkennbarkeit der Faserstoffbahn verbessern soll. Die Zuverlässigkeit der optischen Erfassung wird allerdings beeinträchtigt durch die Verschmutzung der Bänder, die meist warme, feuchte und verschmutzte Luft im Bereich der Maschine sowie die Verschmutzung der Sensoren bzw. Kameras. Neben dem hohen Preis der Messeinheiten ist deren Zuverlässigkeit unbefriedigend.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung des Vorhandenseins der Faserstoffbahn oder eines Streifens davon zu schaffen, das bzw. die unter Einsatz einfacher Mittel eine verbesserte Zuverlässigkeit bietet.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Erkennung des Vorhandenseins der Faserstoffbahn oder eines Streifens davon in einem Bereich der Maschine erfolgt, in dem das Fehlen der Faserstoffbahn oder eines Streifens davon bzw. das erfolgreiche Überführen der Faserstoffbahn zu einer Veränderung der Temperatur des Bandes führt und auf der Basis der Messung der Temperatur der vom Band abgewandten Seite der Faserstoffbahn während der Stützung vom Band und/oder der Temperatur der, der Faserstoffbahn zugewandten Seite des Bandes nach der Abgabe der Faserstoffbahn an eine folgende Einheit und/oder der Temperatur der, von der Faserstoffbahn abgewandten Seite des Bandes erfolgt. Dies geschieht auf der Basis der Erkenntnis, dass sich beim Fehlen oder Hinzufügen der Faserstoffbahn oder eines Streifens davon die Temperatur des Bandes relativ schnell verändert. Dabei wird dem Band wenigstens ein Temperatursensor zur Messung der Temperatur der vom Band abgewandten Seite der Faserstoffbahn während der Stützung vom Band und/oder der Temperatur der, der Faserstoffbahn zugewandten Seite des Bandes nach der Abgabe der Faserstoffbahn an eine folgende Einheit und/oder der Temperatur der, von der Faserstoffbahn abgewandten Seite des Bandes zugeordnet. Temperatursensoren sind wesentlich billiger und zuverlässiger als optische Sensoren.
Der Einsatz des Verfahrens sowie der Vorrichtung ist insbesondere dort möglich, wo zumindest die Temperatur der vom Band weggerichteten Seite der Faserstoffbahn von der Temperatur des Bandes abweicht. Vor allem sollte zumindest die Temperatur des von der Faserstoffbahn berührten Bereiches des Bandes von der Temperatur der Faserstoffbahn, zumindest aber von der Temperatur der vom Band weggerichteten Seite der Faserstoffbahn abweichen.
Diese Überwachung der Faserstoffbahn über die Temperaturmessung kann innerhalb der Maschine auch an mehreren Bändern realisiert werden. Hierdurch kann ein Abriss der Faserstoffbahn sehr früh erkannt werden. Von Vorteil ist der Einsatz auch bei der Übernahme der Faserstoffbahn durch das Band, um das Breitfahren des Einführstreifens und somit die vollständige Überführung der Faserstoffbahn beim Anlauf der Maschine feststellen zu können.
Um die Zuverlässigkeit der Messanordnung zu erhöhen, kann die Temperaturmessung an mehreren Stellen entlang des Laufs des Bandes und/oder an mehreren Stellen quer zur Bandlaufrichtung erfolgen. Die Anordnung mehrerer Temperaturmessstellen quer zur Bandlaufrichtung erlaubt außerdem die Überwachung einzelner Zonen der Faserstoffbahn, so dass die Überführung des breiter werdenden Streifens der Faserstoffbahn beim Anlauf der Maschine relativ genau erfasst werden kann.
Um das Band bzw. die Faserstoffbahn nicht zu beeinträchtigen, sollte die Temperaturmessung kontaktlos erfolgen. Hierfür eignen sich insbesondere Temperatursensoren in Form von IR-Sensoren oder IR-Thermografiekameras. Dabei kann den Temperatursensoren ein Reinigungselement vorzugsweise in Form einer Luftdüsen und/oder eine Kühleinrichtung zugeordnet werden. Beides erhöht die Zuverlässigkeit der Messung erheblich. Die Temperatursensoren sollten eine Messfläche mit einem Durchmesser zwischen 20 und 200 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 100 mm aufweisen.
Falls zur Temperaturüberwachung eines größeren Bereiches insbesondere quer zur Bandlaufrichtung mehrere Temperatursensoren vorhanden sind, so sollte der Abstand zwischen zwei Temperatursensoren zwischen 100 und 1000 mm, vorzugsweise zwischen 200 und 600 mm liegen. Die Sensoren können auch an mehreren besonders interessanten Orten, beispielsweise in den Randbereichen der Faserstoffbahn kurz vor und/oder nach einem Schwebetrockner oder Trockenhauben oder ähnlichem, angeordnet sein. Es kann außerdem von Vorteil sein, wenn zumindest ein Temperatursensor quer zur Faserstoffbahn traversierbar gestaltet ist. Damit kann über diesen Temperatursensor die Temperatur zumindest über einen Teil der Breite des Bandes bzw. der Faserstoffbahn erfaßt werden.
Um die Zuverlässigkeit noch weiter zu verbessern können statt einem auch zwei Temperatursensoren sehr dicht beieinander angeordnet werden, wobei nur Temperaturveränderungen ausgewertet werden, die von beiden Temperatursensoren erfasst werden.
Vorteilhaft ist der Einsatz der Temperaturmessung zur Faserstoffbahnerfassung im Bereich der Pressenpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn, wobei das Band als Pressfilz oder Transferband ausgebildet ist. Dies gilt insbesondere dort, wo die Faserstoffbahn vor der Temperaturmessung durch wenigstens ein Heizelement, vorzugsweise in Form einer beheizten Presswalze, eines Dampfblaskastens oder ähnlichem erwärmt wird.
Die Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung kann mit Vorteil auch im Bereich einer Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn erfolgen, wobei des Band als Trockensieb ausgeführt ist. Dabei ergibt sich eine hohe Zuverlässigkeit des Verfahrens, wenn die Faserstoffbahn vor der Temperaturmessung durch zumindest ein Heizelement, vorzugsweise in Form eines IR-Strahlers, eines beheizten Trockenzylinders, Heißluftdüsen oder ähnliches aufgeheizt wird.
In der Pressen- und Trockenpartie ergibt sich im allgemeinen, insbesondere jedoch bei den beschriebenen Anordnungen, dass die Temperatur des Bandes vor dem Kontakt mit der Faserstoffbahn niedriger als die der Faserstoffbahn ist. Dabei ist es möglich, dass sich die Temperatur des Bandes zumindest im, von der Faserstoffbahn berührten Bereich beim Fehlen der Faserstoffbahn oder wenigstens eines Teiles davon im betreffenden Abschnitt verringert. In Abhängigkeit von der Art der Anordnung ist es jedoch auch möglich, dass sich die Temperatur des Bandes zumindest im, von der Faserstoffbahn berührten Bereich beim Fehlen der Faserstoffbahn oder wenigstens eines Teiles davon im betreffenden Abschnitt durch den direkten Kontakt mit dem Heizelement schnell erhöht. Sollte die Faserstoffbahn beispielsweise über Gebläse gekühlt werden, so ändern sich die Temperaturverhältnisse zwischen Faserstoffbahn und Band entsprechend.
Das Ergebnis der Temperaturmessung sollte einer Steuereinheit zugeführt werden, die die Temperaturveränderung auswertet. Dabei ist es von Vorteil, wenn zur Ermittlung eines Temperatur-Vergleichswertes auch die Temperatur des Bandes außerhalb des von der Faserstoffbahn berührten Bereiches gemessen wird.
Zur Erkennung des Fehlens des zumindest im Bereich der Temperaturmessung laufenden Teils der Faserstoffbahn dient die Schnelligkeit und/oder die Größe der Temperaturveränderung. So führt insbesondere ein Abriss der Faserstoffbahn zu einem Sprung der Temperatur des Bandes. Entsprechende Temperaturveränderungen ergeben sich aber auch beim Einführen der Faserstoffbahn.
Für die Steuereinheit gilt, dass bei einer Temperaturveränderung von mindestens 2 °C, vorzugsweise zumindest 5 °C innerhalb einer Zeit von höchstens 3s, vorzugsweise höchstens 1s und insbesondere höchstens 0,3s auf das Fehlen oder Hinzufügen zumindest des im Bereich der Temperaturmessung laufenden Teils der Faserstoffbahn geschlossen werden kann. Dies gilt auch bei einer Temperaturveränderung innerhalb einer Zeit von max. 3s, vorzugsweise max. 1s von zumindest 2 °C, vorzugsweise zumindest 5 °C und insbesondere von wenigstens 10 °C.
Außerdem kann die Steuereinheit zur Erkennung des Ortes eines Abrisses der Faserstoffbahn die Schnelligkeit der Temperaturveränderung auswerten, wobei beispielsweise eine schnelle Änderung in der Trockenpartie auf einen großen Abstand zum Ort des Abrisses schließen lässt, da beim Fehlen der Faserstoffbahn das Trokkensieb der Trockengruppe von allen Trockenzylindern derselben aufgeheizt wird. Auch der Umfang der Temperaturveränderung kann hierbei berücksichtigt werden, da meist ein großer Temperatursprung auch auf einen großen Abstand zum Ort des Abrisses schließen lässt. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass die Schnelligkeit der Temperaturveränderung auch von der Maschinengeschwindigkeit, der Art des Bandes und dem Trockengehalt der Faserstoffbahn abhängt.
Falls die Messung der Temperatur des Bandes nach der Abgabe der Faserstoffbahn erfolgt, so sollte dies möglichst schnell danach geschehen, um Fremdeinflüsse auf die Temperatur sowie die Reaktionszeit zu minimieren. Dieser Meßort bietet insbesondere Vorteile hinsichtlich der räumlichen Gestaltungsfreiheit.
In jedem Fall sollte die Steuereinheit bei Erkennen eines Abrisses der Faserstoffbahn ein Signal liefern, welches eine Routine, vorzugsweise den Übergang in den Abrißbetrieb und/oder die Abführung der Faserstoffbahn und/oder das Abstellen der Maschine oder zumindest eines Teiles davon auslöst.
Anhand der Bandtemperatur kann im Abrißbetrieb die Heizleistung der Trocknungseinrichtung gesteuert werden. Dabei soll eine Überhitzung aber auch eine zu starke Abkühlung vermieden werden, um so den Anfahrvorgang zu optimieren.
Beim Erkennen der erfolgten Überführung der gesamten Faserstoffbahn sollte die Steuereinheit ein Signal liefern, welches eine Routine, insbesondere den Übergang in den Normalbetrieb der Maschine oder zumindest eines Teiles davon beispielsweise das Anheben der Heizleistung auslöst.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur den schematisch dargestellten Übergang zwischen Pressen- und Trockenpartie einer Papiermaschine mit möglichen Anordnungen von Temperatursensoren 8.
Die Pressenpartie dient der Entwässerung der Faserstoffbahn 1, wobei die Faserstoffbahn 1 hier beidseitig mit je einem Band 2,10 in Form eines wasseraufnehmenden Pressfilzes durch einen von zwei Presswalzen 5,9 gebildeten Pressspalt läuft.
Beispielhaft ist hier zur Intensivierung der Entwässerung die obere Presswalze 5 beheizt. Die Wärme wird über das endlos umlaufende obere Band 10 an die Faserstoffbahn 1 übertragen.
Nach dem Pressspalt wird dieses obere Band von der Faserstoffbahn 1 weggeführt und die Faserstoffbahn 1 nur vom unteren Band 2 gestützt. Vom Band 2 wird die Faserstoffbahn 1 an ein Band 3 der nachfolgenden Trockengruppe der Trockenpartie übergeben. Das Band 3 ist als endlos umlaufendes, luftdurchlässiges Trockensieb ausgeführt, wobei die Übergabe der Faserstoffbahn 1 von einer vom Trockensieb umschlungenen Saugleitwalze 11 unterstützt wird.
Im Bereich des, die Faserstoffbahn 1 abgebenden Bandes 2 sind vor und nach der Übergabe der Faserstoffbahn 1 Temperatursensoren 8 angeordnet. Diese Temperatursensoren 8 sind auf der, von der Faserstoffbahn 1 berührten Seite des Bandes 2 angebracht. Vor der Übergabe der Faserstoffbahn 1 kann der Temperatursensor 8 einen Abriss der Faserstoffbahn 1 erkennen. Wegen der Aufwärmung der Faserstoffbahn 1 vom vorgelagerten Heizelement in Form der beheizten Presswalze 5 ist die Temperatur der Faserstoffbahn 1 höher als die, des von der Faserstoffbahn 1 berührten Bereiches des Bandes 2. Im Normalbetrieb erfasst der Temperatursensor 8 vor der Übergabe der Faserstoffbahn 1 die relativ hohe Temperatur der Faserstoffbahn 1. Kommt es jedoch vor dem Pressspalt zu einem Abriss, so erfasst dieser Temperatursensor 8 die niedrigere Temperatur des unteren Bandes 2. Dieser Temperaturunterschied kann von der mit dem Temperatursensor 8 gekoppelten Steuereinheit 7 als Fehlen der Faserstoffbahn 1, d. h. als Abriss gewertet werden.
Der nach der Übergabe der Faserstoffbahn 1 angeordnete Temperatursensor 8 misst im Normalbetrieb die relativ niedrige Temperatur des Bandes 2. Beim Anfahren der Maschine, das heißt hier dem Überführen der Faserstoffbahn 1 von der Pressen- zur Trockenpartie läuft jedoch anfangs die gesamte und später ein immer schmaler werdender Streifen der Faserstoffbahn 1 am unteren Band 2 in den Maschinenkeller. Dies bedeutet, dass der Temperatursensor 8 die relativ hohe Temperatur der Faserstoffbahn 1 misst. Erst wenn die Faserstoffbahn 1 vollständig überführt ist, erfasst der Temperatursensor 8 die niedrige Temperatur des Bandes 2. Dies bedeutet, dass die Temperaturverringerung auf die erfolgte Überführung der Faserstoffbahn 1 schließen lässt. Sollten quer zur Bandlaufrichtung 4 mehrere Temperatursensor 8 nebeneinander angeordnet sein, so kann die Breitenveränderung des überführten Streifens der Faserstoffbahn 1 erfasst werden.
In der folgenden Trockenpartie wird die Faserstoffbahn 1 von Bändern 3 in Form von Trockensieben über beheizte Trockenzylinder 6 und besaugte Leitwalzen geführt, wobei die Faserstoffbahn 1 in direkten Kontakt mit den Trockenzylindern 6 kommt.
Die Trockenzylinder 6 können in einer oder zwei Reihen angeordnet sein. Am Ende der Trockengruppe wird das Band 3 vom letzten Trockenzylinder 6 weggeführt. Die Faserstoffbahn 1 läuft dann am Trockenzylinder 6 bis zur Übernahme durch ein Trokkensieb einer folgenden Trockengruppe.
Für den Fall, dass das Trockensieb sehr grobmaschig ist, oder die Faserstoffbahn 1 ungestützt auf den Trockenzylindern 6 läuft, wie dies am Ende der Trockengruppe erfolgt, kann ein Temperatursensor 8 im Umschlingungsbereich des Trockenzylinders 6 einen Abriss der Faserstoffbahn 1 erkennen. Im Normalbetrieb misst der Temperatursensor 8 durch das Trockensieb (falls überhaupt vorhanden) die Temperatur der Faserstoffbahn 1. Bei einem Abriss wird jedoch die wesentlich höhere Temperatur des Trockenzylinders 6 erfasst. Der abrupte Temperatursprung kann von der Steuereinheit 7 als Signal für einen Abriss gewertet werden.
Vom letzten Trockenzylinder 6 der Trockengruppe wird das Band 3 über mehrere Leitwalzen 12 zum Beginn der Trockengruppe zurückgeführt.
Nach der Wegführung dieses Bandes 3 von der Faserstoffbahn 1 sind hier zwei mögliche Temperatursensoren 8 dargestellt. Nach der Trennung von der Faserstoffbahn 1 sind Verfälschungen insbesondere durch Konditioniereinrichtungen noch gering, so dass die Messung sehr zuverlässig ist.
Wegen der Heizelemente in Form der Trockenzylinder 6 ist die Temperatur des Bandes 3 wesentlich geringer als die der Faserstoffbahn 1, dies gilt auch für den, von Faserstoffbahn 1 berührten Bereich des Bandes 3. Bei einem Abriss der Faserstoffbahn 1 kommt jedoch das Band 3 direkt mit den Trockenzylindern 6 in Kontakt, was zur Aufheizung des Bandes 3 über seine gesamte Breite führt.
Die Temperatursensoren 8 sind als IR-Sensoren ausgeführt, was eine kontaktlose Temperaturmessung ermöglicht.
Die mit den Temperatursensoren 8 gekoppelte Steuereinheit 7 wertet die Schnelligkeit und den Umfang der Temperaturunterschiede aus. Die Temperaturunterschiede hängen dabei auch von der Art der Trocknungseinrichtung ab. Bei beheizten Trokkenzylindern 6 können Temperaturveränderungen von 2 bis 15 °C und bei Heißluft - oder Infrarot-Trockner von bis zu 35 °C als Indiz für das Fehlen der Faserstoffbahn 1 bei einem Abriss oder das Hinzufügen eines Teiles davon beim Überführen gewertet werden. Wichtig ist jedoch, dass die Temperatursprünge schnell, das heißt innerhalb einer Zeit von 0,3 bis 3 Sekunden erfolgen. Die Zeit hängt jedoch von dem Einbauort und dem Abstand zum Abriss oder Hinzufügen der Faserstoffbahn 1 ab. Je kürzer die Zeit, um so näher ist auch der Abriss.
Beim Erkennen eines Abrisses durch die Steuereinheit 7 kann beispielsweise davon ausgehend die Maschine gestoppt und/oder die Faserstoffbahn 1 an einem vorgelagerten Ort gezielt in den Maschinenkeller abgeführt werden.
Wenn die Steuereinheit 7 das erfolgreiche Überführen der Faserstoffbahn 1 hier zwischen Pressen- und Trockenpartie erkennt, können beispielsweise Züge geschlossen oder Heizelemente auf Normalbetrieb gestellt werden.
Um ein möglichst genaues Ergebnis zu erhalten sind immer zwei Temperatursensoren 8 sehr eng beieinander angeordnet, wobei nur Temperaturveränderungen, die von beiden Temperatursensoren 8 gemeldet werden, zur Auswertung gelangen. Außerdem sind quer zur Bandlaufrichtung 4 mehrere dieser Paare von Temperatursensoren 8 angeordnet. Zwischen diesen Paaren besteht ein Abstand zwischen 200 und 600 mm. Die Messfläche der Temperatursensoren 8 hat einen Durchmesser von ca. 40 bis 80 mm.
Temperatursensoren 8 sind nicht nur preiswert, sondern auch unempfindlich hinsichtlich der Verschmutzung des Bandes 2,3. Durch Luftdüsen und Kühleinrichtungen lässt sich außerdem der Einfluss der Umgebungsluft auf die Temperatursensoren 8 minimieren.

Claims (31)

  1. Verfahren zur Erkennung des Vorhandenseins einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) oder eines Streifens der Faserstoffbahn (1) in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (1), wobei die Faserstoffbahn (1) von zumindest einem endlos umlaufenden Band (2,3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Erkennung des Vorhandenseins der Faserstoffbahn (1) oder eines Streifens davon in einem Bereich der Maschine erfolgt, in dem das Fehlen oder Hinzufügen der Faserstoffbahn (1) oder eines Streifens davon zu einer Veränderung der Temperatur des Bandes (2,3) führt und auf der Basis der Messung der Temperatur der vom Band (2,3) abgewandten Seite der Faserstoffbahn (1) während der Stützung vom Band (2,3) und/oder der Temperatur der, der Faserstoffbahn (1) zugewandten Seite des Bandes (2,3) nach der Abgabe der Faserstoffbahn (1) an eine folgende Einheit und/oder der Temperatur der, von der Faserstoffbahn (1) abgewandten Seite des Bandes (2,3) erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperaturmessung innerhalb der Maschine an mehreren Bändern (2,3) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperaturmessung an mehreren Stellen entlang des Laufs des Bandes (2,3) erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperaturmessung an mehreren Stellen quer zur Bandlaufrichtung (4) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperaturmessung kontaktlos erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperaturmessung im Bereich der Pressenpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn (1) erfolgt, wobei des Band (2) als Pressfilz oder Transferband ausgebildet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Faserstoffbahn (1) vor der Temperaturmessung durch wenigstens ein Heizelement, vorzugsweise in Form einer beheizten Presswalze (5), eines Dampfblaskastens oder ähnlichem erwärmt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperaturmessung im Bereich einer Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn (1) erfolgt, wobei des Band (3) als Trockensieb ausgeführt ist.
  9. Verfahren Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Faserstoffbahn (1) vor der Temperaturmessung durch zumindest ein Heizelement, vorzugsweise in Form eines IR-Strahlers, eines beheizten Trockenzylinders (6), Heißluftdüsen oder ähnliches aufgeheizt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperatur des Bandes (2,3) im Normalbetrieb der Maschine niedriger als die Temperatur der Faserstoffbahn (1) ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich die Temperatur des Bandes (2,3) zumindest im, von der Faserstoffbahn (1) berührten Bereich beim Fehlen der Faserstoffbahn (1) oder wenigstens eines Teiles davon im betreffenden Abschnitt verringert.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich die Temperatur des Bandes (2,3) zumindest im, von der Faserstoffbahn (1) berührten Bereich beim Fehlen der Faserstoffbahn (1) oder wenigstens eines Teiles davon im betreffenden Abschnitt durch den direkten Kontakt mit dem Heizelement erhöht.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ergebnis der Temperaturmessung einer Steuereinheit (7) zugeführt wird, die die Temperaturmessung auswertet.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Ermittlung eines Temperatur-Vergleichswertes auch die Temperatur des Bandes (2,3) außerhalb des von der Faserstoffbahn (1) berührten Bereiches gemessen wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Erkennung des Fehlens oder Hinzufügen des zumindest im Bereich der Temperaturmessung laufenden Teils der Faserstoffbahn (1) die Schnelligkeit und/oder die Größe der Temperaturveränderung dient.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei einer Temperaturveränderung von mindestens 2 °C, vorzugsweise zumindest 5 °C innerhalb einer Zeit von höchstens 3s, vorzugsweise höchstens 1s und insbesondere höchstens 0,3s auf das Fehlen oder Hinzufügen zumindest des im Bereich der Temperaturmessung laufenden Teils der Faserstoffbahn (1) geschlossen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei einer Temperaturveränderung innerhalb einer Zeit von max. 3s, vorzugsweise max. 1s von zumindest 2 °C, vorzugsweise zumindest 5 °C und insbesondere von wenigstens 10 °C auf das Fehlen oder Hinzufügen zumindest des im Bereich der Temperaturmessung laufenden Teils der Faserstoffbahn (1) geschlossen wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Erkennung des Ortes eines Abrisses der Faserstoffbahn (1) der Umfang und/oder die Schnelligkeit der Temperaturveränderung ausgewertet wird.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Messung der Temperatur des Bandes (2,3) möglichst schnell nach der Abgabe der Faserstoffbahn (1) erfolgt.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinheit (7) bei Erkennen eines Abrisses der Faserstoffbahn (1) ein Signal liefert, welches eine Routine, vorzugsweise den Übergang in den Abrißbetreib, die Reduzierung der Heizleistung und/oder die Abführung der Faserstoffbahn (1) und/oder das Abstellen der Maschine oder zumindest eines Teiles davon auslöst.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Heizleistung bei Erkennen eines Abrisses in Abhängigkeit von der Temperatur des Bandes (2,3) gesteuert wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinheit (7) bei Erkennen der erfolgten Überführung der gesamten Faserstoffbahn (1) ein Signal liefert, welches eine Routine, insbesondere zum Übergang in den Normalbetrieb der Maschine oder zumindest eines Teiles davon auslöst.
  23. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erkennung des Vorhandenseins einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) oder eines Streifens der Faserstoffbahn (1) in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (1), wobei die Faserstoffbahn (1) von zumindest einem endlos umlaufenden Band (2,3) geführt wird, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    in einem Bereich der Maschine, in dem das Fehlen oder Hinzufügen der Faserstoffbahn (1) oder eines Streifens davon zu einer Veränderung der Temperatur des Bandes führt, dem Band wenigstens ein Temperatursensor (8) zur Messung der Temperatur der vom Band (2,3) abgewandten Seite der Faserstoffbahn (1) während der Stützung vom Band (2,3) und/oder der Temperatur der, der Faserstoffbahn (1) zugewandten Seite des Bandes (2,3) nach der Abgabe der Faserstoffbahn (1) an eine folgende Einheit und/oder der Temperatur der, von der Faserstoffbahn (1) abgewandten Seite des Bandes (2,3) zugeordnet ist.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperatursensoren (8) als IR-Sensoren oder IR-Thermografie-Kameras ausgeführt sind.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass
    dem Temperatursensor (8) eine Reinigungselement vorzugsweise in Form einer Luftdüse zugeordnet ist.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass
    dem Temperatursensor (8) eine Kühleinrichtung zugeordnet ist.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass
    quer zur Bandlaufrichtung (4) mehrere Temperatursensoren (8) nebeneinander angeordnet sind.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abstand zwischen zwei Temperatursensoren (8) zwischen 100 und 1000 mm, vorzugsweise zwischen 200 und 600 mm liegt.
  29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Temperatursensoren (8) eine Messfläche mit einem Durchmesser zwischen 20 und 200 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 100 mm aufweisen.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass
    jeweils zwei Temperatursensoren (8) dicht nebeneinander angeordnet sind.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass
    zumnidest ein Temperatursensor (8) quer zur Faserstoffbahn (1) traversierbar gestaltet ist.
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