EP1323862B1 - Verfahren zur Regelung des Schrumpfungs-Querprofils in einer Papiermaschine - Google Patents

Verfahren zur Regelung des Schrumpfungs-Querprofils in einer Papiermaschine Download PDF

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EP1323862B1
EP1323862B1 EP03001610A EP03001610A EP1323862B1 EP 1323862 B1 EP1323862 B1 EP 1323862B1 EP 03001610 A EP03001610 A EP 03001610A EP 03001610 A EP03001610 A EP 03001610A EP 1323862 B1 EP1323862 B1 EP 1323862B1
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EP
European Patent Office
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shrinkage
profile
machine
fibers
lateral
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EP03001610A
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English (en)
French (fr)
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EP1323862A1 (de
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Udo Grossmann
Günter Dr. Halmschlager
Erich Brunnauer
Alexander Wassermann
Eduard Bachler
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/022—Means for injecting material into flow within the headbox
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/08—Regulating consistency
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0027—Paper-making control systems controlling the forming section
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00—Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/09—Uses for paper making sludge
    • Y10S162/10—Computer control of paper making variables
    • Y10S162/11—Wet end paper making variables

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the shrinkage transverse profile of a moving web of paper or cardboard according to the preamble of claim 1.
  • a method for controlling the shrinkage transverse profile of a moving web of paper or cardboard according to the preamble of claim 1.
  • Such a method is e.g. known from DE 195 42 448 A1.
  • German patent application DE 37 15 551 A1 discloses a method for reducing the flutter of the web edges of a web of paper or cardboard (equalization of the property profile cross) and a paper machine for performing this method is known. According to this disclosure, it is proposed to use a pulp suspension having a higher strength potential in the edge region of the material web to be produced than in the remaining web width region. With regard to the paper machine, it is proposed that lines are additionally provided in the headbox, which supply the higher-grade stock suspension in the side areas of the head box.
  • the inventors have recognized that, due to the different shrinkage behavior of the material web across the width, other essential quality criteria for a good material web quality, for example the surface roughness or the strength values etc., vary over the width of the material web depending on the shrinkage transverse profile.
  • other essential quality criteria for a good material web quality for example the surface roughness or the strength values etc.
  • the inventive method is feasible both with a headbox with dilution water control and with a headbox with adjustable aperture.
  • the actuators for regulating the basis weight cross-section usually consist of valves for controlling the dilution flows.
  • the adjusting spindles of the headbox diaphragm normally represent these actuators for the regulation of the basis weight transverse profile.
  • a decoupling between the basis weight transverse profile and the shrinkage transverse profile can be carried out in the profile control algorithm so that the mutual influences of the control of the transverse profiles are avoided at least in the first order.
  • the smoothness and / or the strength of the produced material web of paper or cardboard are particularly suitable.
  • other properties of the material web that are accessible for the measurement can also be used.
  • FIG. 1 shows a typical shrinkage transverse profile 1 of a material web of paper or cardboard.
  • the edge regions B 1 and B 3 are characterized by high shrinkage gradients and high absolute values of the shrinkage ⁇ 2 .
  • the shrinkage is at a relatively low level and runs almost straight and horizontal. While this shrinkage pattern is typical of many types of paper, there are many other forms of shrinkage cross-section besides. These depend on many parameters, such as the type of paper and the design of the process steps in papermaking - for example, the drying process.
  • shrinkage transverse profiles with an asymmetrical course or with a non-linear course can also occur in the middle region B 2 of the material web.
  • FIG. 2 shows a shrinkage transverse profile 1 after the portion of the fibers with a smaller tendency to shrink has been increased in the edge regions B 1 and B 3 of the material web - or - the proportion of fibers with a greater tendency to shrinkage was reduced, while the composition of the pulp suspension in the central region B of the material web has remained unchanged. 2
  • FIG. 3 shows an exemplary regulation of the shrinkage transverse profile on a paper machine.
  • the headbox 2 is here exemplified with a known dilution water control, for example, according to the German patent application DE 40 19 593 A1, equipped to adapt the atro-Basisserie transverse profile. This has before the reel-up a machine-wide scanner, which measures the atro / basis weight cross-profile, fed to a profile control algorithm and the actuators, here N valves 6 of the dilution water supply with N sections operated.
  • this control is extended by calculating the actual profile of the shrinkage (shrinkage transverse profile) via a per se known on-line mapping and is compared with a desired profile for the shrinkage.
  • the profile control algorithm determines the necessary corrections and, via the actuator positioner, influences the shrinkage control actuators, which are realized here in the form of valves 6 in the M sections of the shrinkage-influencing liquid supply lines.
  • the number of N sections of the dilution water control and the M sections of the shrinkage control are the same in this example but also be different. In particular, it may be advantageous to subdivide the sections for shrinkage control finer in the edge region than in the middle region of the material web.
  • FIG. 3 a possibility of indirect measurement of the shrinkage transverse profile by measurement of a variable that correlates with the shrinkage is shown by dashed lines.
  • the smoothness / surface roughness and / or the strength of the material web can be used for this purpose.
  • this measured profile can now be used directly and alone or in conjunction with the calculated shrinkage profile. If both profiles are used for the control, an optimization of the control mechanism can be carried out by a corresponding direction.
  • FIG. 4 shows by way of example a headbox according to the dilution water principle for the application of the method according to the invention, as described by way of example in the already mentioned German published patent application DE 40 19 593 A1.
  • the shrinkage-influencing suspension Q F supplied.
  • This shrinkage-influencing suspension Q F contains fibers which differ in their shrinkage behavior from the fibers contained in the suspension Q H. If, for example, the fibers in Q F have a lower shrinkage tendency than those in Q H , then the shrinkage transverse profile 1 shown in FIG. 1 can be improved by increasing the sectional volume flow of Q F at the edges.
  • the feed points 7 for Q F may be uniformly or non-uniformly distributed over the headbox width, for example only at the edges.
  • the geometry of the feed for Q F may preferably be such that the total sectional flow at the exit of the nozzle remains constant despite the variation of Q F.
  • Such a design of a headbox is described in detail in German Offenlegungsschrift DE 42 11 291 A1.
  • transverse distribution pipes or central distributor can be used for distribution of the suspensions over the headbox width.
  • FIG. 5 shows the starting area of a paper machine with a primary headbox 2, which applies stock suspension to a wire 11.
  • the screen 11 is deflected by rollers 12 and the dewatering of the stock suspension takes place in a known manner via drainage elements 13, consisting of suction boxes and drainage strips instead.
  • a secondary headbox 2.1 is provided, via which the shrinkage-influencing stock suspension Q F can be metered over the machine width and applied to the already existing stock suspension layer.
  • FIG. 5a shows the view A from FIG. 5, in which the secondary headbox 2.1 is shown.
  • the secondary casserole has a transverse distributor 3.1, via which the shrinkage influencing stock suspension Q F machine width of the first chamber 8.1 of the headbox 2.1 is supplied.
  • valves 6 interposed between the distributor 3.1 and the first chamber 8.1 of the headbox 2.1, which allows a metered and sectioned over the machine width feeding the shrinkage-influencing suspension Q F.
  • a turbulence generator 9.1 and a subsequent nozzle 10.1 is shown in a known manner.
  • FIG. 6 shows in a spatial representation the beginning of a fourdrinier paper machine with a headbox 2, to which the high and low consistency stock suspension flows Q H and Q L are fed.
  • the headbox 2 distributes the stock suspension uniformly over the wire 11.
  • the wire 11 is deflected over a plurality of rollers 12 and then to the headbox 2 drainage elements 13 are provided, which dewaters the lying on the wire 11 fiber layer.
  • the spray tube 17 has a plurality of spray nozzles 15 and 16, which are arranged here only by way of example at the edges of the material web and thus spray exclusively the edges of the material web with the shrinkage-influencing suspension Q F.
  • the use of fibers or fiber mixtures, the starting material is not wood, - such as plastic fibers - in the context of the disclosure.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Schrumpfungsquerprofils einer laufenden Materialbahn aus Papier oder Karton gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solches Verfahren ist z.B. aus der DE 195 42 448 A1 bekannt.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 15 551 A1 ist ein Verfahren zur Verringerung des Flatterns der Bahnränder einer Materialbahn aus Papier oder Karton (Vergleichmäßigung des Eigenschaftsquerprofils) sowie eine Papiermaschine zur Durchführung dieses Verfahrens bekannt. Gemäß dieser Offenlegungsschrift wird vorgeschlagen, im Randbereich der herzustellenden Materialbahn eine Stoffsuspension mit höherem Festigkeitspotential als im übrigen Bahnbreitenbereich zu verwenden. Bezüglich der Papiermaschine wird vorgeschlagen, dass im Stoffauflauf zusätzlich Leitungen vorgesehen sind, welche die höherwertige Stoffsuspension in den Seitenbereichen des Stoffauflaufes zuführen.
  • Trotz dieser seitlichen Zuführung von unterschiedlichen Stoffsuspensionen oder unterschiedlichen Zusätzen zur Stoffsuspension ergibt sich für die entstehende Materialbahn eine unterschiedliche Schrumpfung über die Breite der Materialbahn. In der Regel schrumpfen die Ränder in der Folge der weiteren Bearbeitung in der Papiermaschine stärker, als die mittleren Bereiche der Materialbahn. Allerdings kann auch durch unterschiedlich schnelle Trocknung oder durch unterschiedliche Bearbeitung über die gesamte Materialbahn ein unterschiedliches Schrumpfungsverhalten über die gesamte Breite der Materialbahn entstehen. Somit ist das Problem der ungleichmäßigen Schrumpfung nicht nur auf die Ränder der Materialbahn begrenzt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bei der Herstellung einer laufenden Materialbahn aus Papier oder Karton darzustellen, welches eine Vergleichmäßigung des Schrumpfungsverhaltens der Materialbahn aus Papier oder Karton über die gesamte Breite bewirkt.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass sich aufgrund des unterschiedlichen Schrumpfungsverhaltens der Materialbahn über die Breite auch andere, wesentliche für eine gute Materialbahnqualität notwendige Qualitätskriterien, zum Beispiel die Oberflächenrauhigkeit oder die Festigkeitswerte usw., über die Breite der Materialbahn je nach Schrumpfungsquerprofil verändern. Es soll also durch die Vergleichmäßigung des Schrumpfungsverhaltens der Materialbahn nicht nur das Schrumpfungsverhalten selbst, sondern auch die damit korrelierten Eigenschaftsparameter der Materialbahn über die gesamte Bahnbreite vergleichmäßigt werden.
  • Demgemäß werden zusätzlich zu den bekannten Verfahrensschritten zur Regelung des Flächengewichtsquerprofils mit den Verfahrensschritten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 die folgenden Verfahrensschritte vorgeschlagen: Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Bezüglich des an sich bekannten On-Line-Mappings wird auf den Artikel "Voraussetzungen für eine erfolgreiche Installation" in "Das Papier", 6/1998, 344-354, insbesondere Kapitel 6, hingewiesen.
    • Messung einer mit der Schrumpfung korrelierenden Größe,
    • Berechnung des Schrumpfungsquerprofils durch Korrelation zwischen der gemessenen Größe und der Schrumpfung,
    • Bestimmung der Regelgrößen zur Beeinflussung der Schrumpfung in M Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für die Schrumpfung und
    • Betätigung von Aktuatoren zur Anpassung des Schrumpfungsquerprofils.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass das erfindungsgemäße Verfahren sowohl mit einen Stoffauflauf mit Verdünnungswasserregelung als auch mit einem Stoffauflauf mit verstellbarer Blende durchführbar ist. Bei einem verdünnungswassergeregelten Stoffauflauf bestehen die Aktuatoren für die Regelung des Flächengewichtquerprofils meist aus Ventilen zur Steuerung der Verdünnungsströme. Bei blendengeregelten Stoffaufläufe stellen im Regelfall die Verstellspindeln der Stoffauflaufblende diese Aktuatoren für die Regelung des Flächengewichtsquerprofils dar.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der dargestellten Regelverfahren kann im Profilregel-Algorithmus eine Entkoppelung zwischen Flächengewichtsquerprofil und Schrumpfungsquerprofil durchgeführt werden, so dass die gegenseitigen Beeinflussungen der Regelungen der Querprofile zumindest in erster Ordnung vermieden werden.
  • Als zu messende Größe, die mit der Schrumpfung korreliert und über die das Schrumpfungsquerprofil indirekt gemessen beziehungsweise bestimmt wird, eignen sich besonders die Glätte und/oder die Festigkeit der erzeugten Materialbahn aus Papier oder Karton. Allerdings können auch andere der Messung zugängliche Eigenschaftsgrößen der Materialbahn verwendet werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellen dar:
    • Figur 1:
    Typisches Schrumpfungsquerprofil einer Materialbahn aus Papier oder Karton;
    Figur 2:
    Schrumpfungsquerprofil nach erfindungsgemäßer Beeinflussung des sektionalen Schrumpfungsverhaltens durch sektionale Zusammensetzungsänderung des Stoffsuspension;
    Figur 3:
    Erfindungsgemäße Regelung des Schrumpfungsquerprofils einer laufenden Materialbahn;
    Figur 4:
    Stoffauflauf nach dem Verdünnungswasserprinzip;
    Figur 5:
    Anfangsbereich einer Papiermaschine mit primärem und sekundärem Stoffauflauf;
    Figur 5a:
    Ansicht A aus Figur 5; und
    Figur 6:
    Anfangsbereich einer Papiermaschine mit Spritzrohr zu Auftragen von schrumpfungsbeeinflussenden Mitteln.
  • Die Figur 1 zeigt ein typisches Schrumpfungsquerprofil 1 einer Materialbahn aus Papier oder Karton. Die Randbereiche B1 und B3 sind durch hohe Schrumpfungsgradienten und hohe Absolutwerte der Schrumpfung ε2 gekennzeichnet. Im mittleren Bereich B2 liegt die Schrumpfung auf einem relativ niedrigem Niveau und verläuft nahezu gerade und horizontal. Dieser Schrumpfungsverlauf ist zwar typisch für viele Papiersorten, jedoch treten daneben noch viele andere Formen von Schrumpfungsquerprofilen auf. Diese sind von vielen Parametern, wie zum Beispiel der Papiersorte und der Gestaltung der Verfahrensschritte bei der Papierherstellung - zum Beispiel dem Trocknungsprozess - abhängig. Beispielsweise können auch Schrumpfungsquerprofile mit asymmetrischem Verlauf oder mit nichtlinearem Verlauf im mittleren Bereich B2 der Materialbahn auftreten.
  • Die Figur 2 zeigt ein Schrumpfungsquerprofil 1, nachdem in den Randbereichen B1 und B3 der Materialbahn der Anteil der Fasern mit kleinerer Schrumpfungsneigung erhöht wurde - oder - der Anteil der Fasern mit größerer Schrumpfungsneigung reduziert wurde, während die Zusammensetzung der Stoffsuspension im mittleren Bereich B2 der Materialbahn unverändert geblieben ist. Hierbei kann es, zur Erreichung eines möglichst linearen Verlaufes der Schrumpfung, auch notwendig sein, die Randbereiche B1 und B3 über die Breite zu sektionieren und die Beeinflussung der Schrumpfung in den Sektionen unterschiedlich stark zu betreiben.
  • Die Figur 3 zeigt eine beispielhafte Regelung des Schrumpfungsquerprofils an einer Papiermaschine. Auf der linken Seite ist sehr schematisch der Herstellungsgang der Materialbahn gezeigt, die im Laufe des Herstellungsverfahrens eine Schrumpfung erfährt und letztendlich zum Rollapparat geführt wird. Der Stoffauflauf 2 ist hier beispielhaft mit einer an sich bekannten Verdünnungswasserregelung, beispielsweise gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 19 593 A1, zur Anpassung des atro-Flächengewichtsquerprofils ausgestattet. Diese weist vor dem Rollapparat einen maschinenbreiten Scanner auf, der das atro/Flächengewichtsquerprofil misst, einem Profilregel-Algorithmus zuleitet und die Aktuatoren, hier N Ventile 6 der Verdünnungswasserzuführung mit N Sektionen, betätigt.
  • Erfindungsgemäß ist diese Regelung erweitert, indem das Ist-Profil der Schrumpfung (Schrumpfungsquerprofil) über ein an sich bekanntes On-Line-Mapping berechnet wird und mit einem Soll-Profil für die Schrumpfung verglichen wird. Der Profilregel-Algorithmus bestimmt dann die notwendigen Korrekturen und beeinflusst über den Aktuator-Stellungsregler die Aktuatoren zur Schrumpfungsbeeinflussung, die hier in Form von Ventilen 6 in den M Sektionen des Zufuhrstränge für die schrumpfungsbeeinflussende Flüssigkeit verwirklicht sind.
  • Die Anzahl der N Sektionen der Verdünnungswasserregelung und der M Sektionen der Schrumpfungsregelung sind im vorliegenden Beispiel gleich, können jedoch auch unterschiedlich ausfallen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, die Sektionen zur Schrumpfungsregelung im Randbereich feiner zu unterteilen als im mittleren Bereich der Materialbahn.
  • Durch Veränderungen bei der Zugabe von schrumpfungsbeeinflussender Suspensionen verändert sich auch zwangsläufig das Flächengewichtsprofil. Da diese Veränderungen sowohl bezüglich ihrer Sektion als auch ihrer Größe vorbestimmt werden können, lässt sich eine Kompensation des erwarteten Flächengewichtsfehlers bereits im Vorgriffsverfahren durchführen. Das gleiche Prinzip ist auch umgekehrt anwendbar. In der Figur ist diese Kompensationsmöglichkeit durch den Entkopplungskreis zwischen den beiden Profilregelkreisen dargestellt. Auf diese Weise erhält man eine weitgehende Unabhängigkeit zwischen der Flächengewichtsregelung und der Schrumpfungsregelung.
  • Zusätzlich ist in der Figur 3 gestrichelt eine Möglichkeit der indirekten Messung des Schrumpfungsquerprofils durch Messung einer Größe dargestellt, die mit der Schrumpfung korreliert. Beispielsweise kann hierfür die Glätte/Oberflächenrauhigkeit und/oder die Festigkeit der Materialbahn genutzt werden. Im Regelverfahren kann dieses gemessene Profil nun direkt und alleine oder in Verbindung mit dem berechneten Schrumpfungsprofil verwendet werden. Werden beide Profile zur Regelung herangezogen, so kann durch eine entsprechende Richtung eine Optimierung des Regelmechanismus durchgeführt werden.
  • Die Figur 4 zeigt beispielhaft einen Stoffauflauf nach dem Verdünnungswasserprinzip für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie er beispielhaft in der bereits erwähnten deutschen Offenlegungsschrift DE 40 19 593 A1 beschrieben ist. Neben den Hoch- und Niederkonsistenz-Teilströmen QH und QL wird vor dem Turbulenzerzeuger an mehreren Zufuhrstellen 7, über die Stoffauflaufbreite verteilt, die schrumpfungsbeeinflussende Suspension QF zugeführt. Diese schrumpfungsbeeinflussende Suspension QF enthält Fasern, die sich in ihrem Schrumpfungsverhalten von den Fasern unterscheiden, die in der Suspension QH enthalten sind. Besitzen zum Beispiel die Fasern in QF eine geringere Schrumpfungsneigung als diejenigen in QH, so kann das in Figur 1 dargestellte Schrumpfungsquerprofil 1 dadurch verbessert werden, dass an den Rändern der sektionale Volumenstrom von QF erhöht würde.
  • Die Zufuhrstellen 7 für QF können gleichmäßig oder ungleichmäßig - zum Beispiel nur an den Rändern - über die Stoffauflauf-Breite verteilt sein. Die Geometrie der Zuführung für QF kann vorzugsweise so gestaltet sein, dass der sektionale Gesamtvolumenstrom am Austritt der Düse trotz Variation von QF konstant bleibt. Eine derartige Ausgestaltung eines Stoffauflaufes ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 11 291 A1 ausführlich beschrieben. Zum Verteilen der Suspensionen über die Stoffauflaufbreite können Querverteilrohre oder auch Zentralverteiler eingesetzt werden.
  • Die Figur 5 zeigt den Anfangsbereich einer Papiermaschine mit einem primären Stoffauflauf 2, der Stoffsuspension auf ein Sieb 11 aufträgt. Das Sieb 11 wird über Walzen 12 umgelenkt und die Entwässerung der Stoffsuspension findet in bekannter Weise über Entwässerungselemente 13, bestehend aus Saugkästen und Entwässerungsleisten, statt. Anschließend an den primären Stoffauflauf 2 ist ein sekundärer Stoffauflauf 2.1 vorgesehen, über den die schrumpfungsbeeinflussende Stoffsuspension QF sektionsweise über die Maschinenbreite dosiert auf die bereits bestehende Stoffsuspensionslage aufgebracht werden kann.
    Die Figur 5a zeigt die Ansicht A aus der Figur 5, in der der sekundäre Stoffauflauf 2.1 dargestellt ist. Der Sekundärstoffauflauf weist einen Querverteiler 3.1 auf, über den die schrumpfungsbeeinflussende Stoffsuspension QF maschinenbreit der ersten Kammer 8.1 des Stoffauflaufes 2.1 zugeführt wird. Zwischen dem Verteiler 3.1 und der ersten Kammer 8.1 des Stoffauflaufes 2.1 ist eine Vielzahl von Ventilen 6 zwischengeschaltet, die eine dosierte und über die Maschinenbreite sektionierte Zuführung der schrumpfungsbeeinflussenden Suspension QF ermöglicht. Im Anschluss an die erste Kammer 8.1 des Stoffauflaufes ist in bekannter Weise ein Turbulenzerzeuger 9.1 und eine anschließende Düse 10.1 dargestellt.
  • Die Figur 6 zeigt in räumlicher Darstellung den Beginn einer Langsieb-Papiermaschine mit einem Stoffauflauf 2, zu dem die hoch- und niederkonsistenten Stoffsuspensionsströme QH und QL zugeführt werden. Der Stoffauflauf 2 verteilt die Stoffsuspension gleichmäßig über das Sieb 11. Das Sieb 11 wird über mehrere Walzen 12 umgelenkt und anschließend an den Stoffauflauf 2 sind Entwässerungselemente 13 vorgesehen, welche die auf dem Sieb 11 liegende Faserstofflage entwässert. In Maschinenrichtung gesehen hinter dem Stoffauflauf 2 ist ein quer über die Maschinenbreite verlaufendes Spritzrohr 17 vorgesehen. Dem Spritzrohr 17 wird die schrumpfungsbeeinflussende Stoffsuspension QF zugeführt, die ein Faserstoffgemisch enthält, welches sich bezüglich seiner Schrumpfungstendenz von dem Faserstoffgemisch der Stoffsuspension QH unterscheidet, beziehungsweise können über dieses Spritzrohr 17 auch direkt schrumpfungsbeeinflussende Substanzen, wie beispielsweise (CMC = Carboxymethyl Cellulose), Nassfestmittel oder ähnliches zugeführt werden. Das Spritzrohr 17 weist mehrere Spritzdüsen 15 und 16 auf, die hier beispielhaft ausschließlich an den Rändern der Materialbahn angeordnet sind und somit ausschließlich die Ränder der Materialbahn mit der schrumpfungsbeeinflussenden Suspension QF besprühen. Auch liegt der Einsatz von Fasern beziehungsweise Fasergemischen, deren Ausgangsstoff nicht Holz ist, - wie beispielsweise Kunststofffasern - im Rahmen der Offenbarung.
  • Mit dem oben beschriebenen Verfahren und den in den Figuren dargestellten Vorrichtungen ist es nun möglich, bei der Herstellung einer laufenden Materialbahn aus Papier oder Karton eine Vergleichmäßigung des Schrumpfungsverhaltens der Materialbahn über die gesamte Bahnbreite zu bewirken.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schrumpfungsquerprofil
    2
    (Primärer) Stoffauflauf
    2.1
    (Sekundärer) Stoffauflauf
    3
    Verteiler
    3.1
    Querverteiler
    4
    Behälter
    5
    Verbindungsleitung
    6
    Aktuator (Ventil)
    7
    Zufuhrstelle
    8, 8.1
    Erste Kammer
    9, 9.1
    Turbulenzerzeuger
    10, 10.1
    Düse
    11
    Sieb
    12
    Walze
    13
    Entwässerungselement
    15, 16
    Spritzdüse
    17
    Spritzrohr
    18
    Schrumpfungsbeeinflussende Flüssigkeitszufuhr
    19
    Verdünnungswasserzufuhr
    20
    Stoffsuspensionszufuhr
    B1, B3
    Randbereich
    B2
    Mittlerer Bereich
    M
    Anzahl der Sektionen (Schrumpfung)
    N
    Anzahl der Sektionen (Flächengewicht)
    QF
    Schrumpfungsbeeinflussende Stoffsuspension
    QH
    Hochkonsistente Stoffsuspension (Teilströme)
    QL
    Niederkonsistente Stoffsuspension (Teilströme)
    ε
    Schrumpfung

Claims (5)

  1. Verfahren zur Regelung des Schrumpfungsquerprofils (1) einer laufenden Materialbahn aus Papier oder Karton mit mindestens den folgenden Verfahrensschritten:
    Messung des Flächengewichtsquerprofils der Materialbahn,
    Bestimmung der Regelgrößen zur Anpassung des Flächengewichts in N Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für das Flächengewicht und
    Betätigung von Aktuatoren (6) zur Anpassung des Flächengewichtsquerprofils,
    gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    Messung einer mit der Schrumpfung korrelierenden Größe,
    Berechnung des Schrumpfungsquerprofils (1) durch Korrelation zwischen der gemessenen Größe und der Schrumpfung,
    Bestimmung der Regelgrößen zur Beeinflussung der Schrumpfung in M Sektionen über die Maschinenbreite an Hand eines Soll-Profils für die Schrumpfung und
    Betätigung von Aktuatoren (6) zur Anpassung des Schrumpfungsquerprofils (1).
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zusätzlich die Berechnung des Schrumpfungsquerprofils (1) durch On-Line-Mapping des Flächengewichtsquerprofils erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein gewichtetes Schrumpfungsquerprofil (1) aus dem gemessenen und dem berechneten Schrumpfungsquerprofil (1) bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Profilregel-Algorithmus eine Entkoppelung zwischen Flächengewichtsquerprofil und Schrumpfungsquerprofil (1) durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als zu messende Größe, die mit der Schrumpfung korreliert, die Glätte und/oder die Festigkeit verwendet wird.
EP03001610A 1998-09-24 1999-07-05 Verfahren zur Regelung des Schrumpfungs-Querprofils in einer Papiermaschine Expired - Lifetime EP1323862B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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DE19843729A DE19843729A1 (de) 1998-09-24 1998-09-24 Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Schrumpfungs-Querprofils
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EP99112905A EP0995834B1 (de) 1998-09-24 1999-07-05 Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Schrumpfungs-Querprofils in einer Papiermaschine

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