EP1447473A2

EP1447473A2 - Method for producing a standardized state analysis of parameters and/or operating conditions influencing the quality of a fibrous web during manufacture thereof and machine for carrying out the method

Info

Publication number: EP1447473A2
Application number: EP04100401A
Authority: EP
Inventors: Bernd Stibi; Stefan Natterer
Original assignee: Voith Patent GmbH; Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-02-11
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2024-02-04
Also published as: EP1447473B1; DE10305596A1; EP1447473B2; EP1447473A3

Abstract

In a standardised process to define the quality of a paper fibre web (5), the manufacturing parameters and conditions are established and defined using standard methods of evaluation. The operating parameters and conditions are logged and placed in a data bank (29) for subsequent comparison with web samples e.g. specific weight per unit area. Further claimed is a commensurate assembly for the subsequent comparison of paper samples with standard target values. The process registers the nature of the fibre suspension, additives and overall machine parameters at intervals along the length of the process. The data is captured on or off-line.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer standardisierten Zustandsanalyse von bei der Herstellung einer Faserstoffbahn die Qualität der herzustellenden Faserstoffbahn beeinflussenden Parametern und/oder Betriebszuständen.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.The invention relates to a method for creating a standardized state analysis of parameters and / or operating states influencing the quality of the fibrous web to be produced during the production of a fibrous web.
The invention further relates to a machine for producing a fibrous web.

Es ist bekannt, im Konstantteil und in den Maschinenaggregaten einer Maschine, insbesondere einer Papier- oder Kartonmaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, Untersuchungen und Messungen unabhängig voneinander und zeitlich versetzt durchzuführen und die relevanten Parameter und/oder Betriebszustände erfassen. Dabei werden beispielsweise Auslegungs-Bilanzierungen, Druck-, Stoffdichte-, Gasgehalts-, Schwingungs-, Transmissions-, Flächengewichts-, Stoffdichte-, pH-Wert-, Retentions-, Retentionsmittel/Typ, Entschäumermenge/Typ, Leitfähigkeits-, kationische Bedarfs-, Zetapotenzial- und Mahlgradmessungen durchgeführt. Aufgrund der unabhängig voneinander und zeitlich versetzt durchgeführten Untersuchungen und Messungen gab es bisher kein durchgängig standardisiertes Untersuchungsprinzip (Auswertemethode), das eine vergleichbare Erfassung und Aufbereitung aller erfassten Parameter und/oder Betriebszustände ermöglicht. Aus diesem Grund gab es bisher keine einheitliche Datenbasis und somit auch keine zuverlässige und fundierte Beurteilung der erfassten und aufbereiteten Parameter und/oder Betriebsstände. In der Vergangenheit wurden vielmehr viele Einzelmessungen durchgeführt; ein direkter Vergleich mit vorherigen Erfassungen beziehungsweise Erfassungen an anderen Maschinen war nicht möglich.It is known, in the constant part and in the machine units of a machine, especially a paper or board machine, for the production of a fibrous web, in particular a paper or cardboard web, examinations and Perform measurements independently of one another and at different times and the record relevant parameters and / or operating states. For example Design balances, pressure, consistency, gas content, Vibration, transmission, basis weight, consistency, pH, retention, Retention agent / type, amount of defoamer / type, conductivity, cationic Demand, zeta potential and grinding degree measurements carried out. Because of the independent examinations carried out from one another and at different times So far there have been no consistently standardized testing principles (Evaluation method), which is a comparable recording and processing of all detected parameters and / or operating states. For this reason So far there was no uniform database and therefore no reliable one and well-founded assessment of the recorded and processed parameters and / or Operating items. Rather, many individual measurements were made in the past carried out; a direct comparison with previous acquisitions respectively Detections on other machines were not possible.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine umfassende Analyse-Methodik samt entsprechender Maschine darzustellen, mittels derer Einflüsse auf die Qualität der gebildeten Faserstoffbahn aufgedeckt und bewertet werden können. Insbesondere soll diese umfassende Analyse-Methodik dazu dienen, die Qualität der Faserstoffbahn zu beurteilen, insbesondere Stabilität des Flächengewichtes in Maschinelaufrichtung (MD) und in Maschinenquerrichtung (CD), Zustandsanalysen im Konstantteil und Nassteil, beispielsweise Stoffauflauf oder Siebpartie, durchzuführen und mögliche Störungen im Konstantteil und an der Maschine zu erfassen und zu bewerten, die ursächlich für Schwankungen insbesondere des Flächengewichtslängs- und -querprofils der gebildeten Faserstoffbahn verantwortlich sind.It is the object of the invention to provide a comprehensive analysis method, including the corresponding one To represent the machine by means of which influences on the quality of the formed fibrous web can be uncovered and evaluated. In particular This comprehensive analysis methodology is intended to serve to determine the quality of the To assess fibrous web, in particular stability of the basis weight in Machine running direction (MD) and cross machine direction (CD), condition analysis in the constant part and wet part, e.g. headbox or wire section, and possible faults in the constant part and on the machine capture and evaluate the cause of fluctuations in particular the Basis weight longitudinal and transverse profile of the fiber web formed are.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die einzelnen Parameter und/oder Betriebszustände mittels standardisierter Abläufe erfasst und mittels standardisierter Auswertemethoden aufbereitet werden und dass die aufbereiteten Parameter und/oder Betriebszustände in einer Datenbank hinterlegt und mit den Parametern der herzustellenden Faserstoffbahn, insbesondere Flächengewicht, korreliert werden.
Durch die erfindungsgemäße Analyse-Methodik werden Parameter und/oder Betriebszustände für eine bestimmte Maschine bei einem bestimmten Produktionszustand erfasst und aufbereitet. Durch die Hinterlegung der aufbereiteten Parameter und/oder Betriebszustände in einer Datenbank, die vorzugsweise früher erfasste und aufbereitete Parameter und/oder Betriebszustände enthält, und die Korrelation mit den Parametern der herzustellenden Faserstoffbahn wird es ermöglicht, eine umfassende Bewertung über den Zustand der jeweiligen Maschine, den Stand der Qualität der Faserstoffbahn sowie über vorzugsweise alle möglichen Einflussgrößen abzugeben. Durch den Vergleich der aktuellen Daten mit historischen Daten aus der Datenbank können Ursachen für Störungen der Qualität der Faserstoffbahn schneller identifiziert und damit auch schneller und kostengünstiger beseitigt werden.
Es wird also eine umfassende WEP-(Wet End Process-) Analyse-Methodik vorgeschlagen, mittels derer standardisierte Erfassungsabläufe an standardisierten Erfassungspositionen an der Maschine durchführbar sind.According to the invention, this object is achieved in that the individual parameters and / or operating states are recorded by means of standardized processes and processed using standardized evaluation methods, and that the processed parameters and / or operating states are stored in a database and correlated with the parameters of the fibrous web to be produced, in particular grammage become.
The analysis methodology according to the invention records and processes parameters and / or operating states for a specific machine in a specific production state. By storing the processed parameters and / or operating states in a database, which preferably contains previously acquired and prepared parameters and / or operating states, and the correlation with the parameters of the fibrous web to be produced, it is possible to carry out a comprehensive evaluation of the state of the respective machine, to provide the status of the quality of the fibrous web as well as preferably all possible influencing variables. By comparing the current data with historical data from the database, causes of disturbances in the quality of the fibrous web can be identified more quickly and thus also eliminated more quickly and more cost-effectively.
A comprehensive WEP (Wet End Process) analysis methodology is therefore proposed, by means of which standardized detection processes can be carried out at standardized detection positions on the machine.

Im Rahmen einer umfassenden und effizienten Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Parameter und/oder die Betriebszustände mindestens einer zur Herstellung der Faserstoffbahn verwendeten Faserstoffsuspension und/oder deren mindestens einen Additivs und/oder der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn und/oder des Konstantteils und/oder die Parameter der herzustellenden Faserstoffbahn vorzugsweise entlang des Herstellungsprozesses erfasst. Damit wird sichergestellt, dass auch wirklich alle möglichen Einflussgrößen auf die Qualität der Faserstoffbahn erfasst werden.As part of a comprehensive and efficient implementation of the invention The parameters and / or the operating states become at least a fibrous suspension used to manufacture the fibrous web and / or their at least one additive and / or the machine for producing them the fibrous web and / or the constant part and / or the parameters of the fibrous web to be produced, preferably along the manufacturing process detected. This ensures that all possible influencing factors really do exist on the quality of the fibrous web.

In vorteilhafter Weise werden die Parameter und/oder die Betriebszustände mehrheitlich, vorzugsweise gesamtheitlich jeweils über festgelegte Zeiträume zeitgleich erfasst. Damit wird die Erstellung einer sogenannten betrieblichen Momentaufnahme des Konstantteils und der Maschine ermöglicht, wodurch eine eindeutige Auswertung der Einflussgrößen auf die Qualität der Faserstoffbahn und eine mögliche Zuordnung von Fehlerursachen und/oder Problembereichen ermöglicht wird.Advantageously, the parameters and / or the operating states are mostly preferably as a whole over specified periods of time recorded at the same time. This will create a so-called operational Allows snapshot of the constant part and the machine, creating a clear evaluation of the factors influencing the quality of the fibrous web and a possible assignment of error causes and / or problem areas is made possible.

Die Parameter und/oder die Betriebszustände werden vorzugsweise online und/oder offline erfasst und sie können überdies mittels standardisierter Datenblätter erfasst werden.The parameters and / or the operating states are preferably online and / or recorded offline and you can also use standardized data sheets be recorded.

Ferner ist es von Vorteil, wenn für die mittels standardisierter Auswertemethoden aufbereiteten Parameter und/oder Betriebszustände frequenzbereichsspezifisch Grenzwerte ermittelt und festgelegt werden, basierend auf mindestens einem ermittelten Parameter der herzustellenden Faserstoffbahn.Furthermore, it is advantageous if for using standardized evaluation methods prepared parameters and / or operating states specific to the frequency range Limit values are determined and determined based on at least one determined Parameters of the fibrous web to be produced.

Die erfassten Parameter und/oder die Betriebszustände der Faserstoffsuspension und/oder deren mindestens einen Additivs können erfindungsgemäß insbesondere die Stoffzusammensetzung, der Mahlgrad, der pH-Wert, die Temperatur und dergleichen mittels Stoffeigenschaftsuntersuchungen sein. Weiterhin können die erfassten Parameter und/oder die Betriebszustände der Faserstoffsuspension und/oder derer mindestens einen Additivs erfindungsgemäß die Ladungen, das Zeta-Potenzial und dergleichen mittels chemischer Analysen sein.
Und die erfassten Parameter und/oder die Betriebszustände des Konstantteils können erfindungsgemäß insbesondere Pulsations-, Stoffdichteschwankungs-, Gasgehalts-, Schwingungs-, pH-Wert-, Drehzahl-, Temperatur-, Durchflussmengenmessungen und dergleichen mittels Konstantteilmessungen sein.
Überdies können die Parameter und/oder die Betriebszustände der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn erfindungsgemäß mittels Schwingungsmessungen, vorzugsweise im Bereich des Stoffauflaufs oder der Siebpartie, mittels Vakuummessungen oder mittels Geschwindigkeitsmessungen des Strahls oder von Bespannungen, insbesondere von Sieben und Filzen, erfasst werden. Zudem werden vorzugsweise die Parameter und/oder die Betriebszustände der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, insbesondere Maschineneinstellungen, Maschinen- und Gerätetypen, Maschinenkonfigurationen, erfasst, insbesondere in Abhängigkeit von festgelegten Erfassungspositionen und unter festgelegten Produktionseinstellungen.According to the invention, the detected parameters and / or the operating states of the fiber suspension and / or its at least one additive can be, in particular, the substance composition, the degree of grinding, the pH, the temperature and the like by means of substance property tests. Furthermore, the detected parameters and / or the operating states of the fiber suspension and / or the at least one additive according to the invention can be the charges, the zeta potential and the like by means of chemical analyzes.
And the detected parameters and / or the operating states of the constant part can, according to the invention, in particular be pulsation, material density fluctuation, gas content, vibration, pH value, speed, temperature, flow rate measurements and the like by means of constant part measurements.
In addition, the parameters and / or the operating states of the machine for producing the fibrous web can be recorded according to the invention by means of vibration measurements, preferably in the area of the headbox or the wire section, by means of vacuum measurements or by means of speed measurements of the jet or of fabrics, in particular of fabrics and felts. In addition, the parameters and / or the operating states of the machine for producing the fibrous web, in particular machine settings, machine and device types, and machine configurations, are preferably recorded, in particular as a function of defined detection positions and under defined production settings.

In vorteilhafter Weise werden die Parameter und/oder die Betriebszustände der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn und/oder des Konstantteils mittels mindestens einer, vorzugsweise mehrerer Stoff- und Wasserkreislauf-Bilanzierungen erfasst, wobei die für die Stoff- und Wasskreislaufbilanzierung notwendigen Daten, insbesondere Stoffdichten, Durchflussmengen, Retention, Retentionsmittelmenge/Typ, Entschäumermenge/Typ, Entlüftermenge/Typ, Leitfähigkeitswerte, kationische Bedarfswerte, Zetapotenzialwerte, Mahlgradwerte und Hilfsstoffzugabemengen, erfasst werden, insbesondere in Abhängigkeit von festgelegten Erfassungspositionen und unter festgelegten Produktionseinstellungen.The parameters and / or the operating states of the Machine for producing the fibrous web and / or the constant part by means of at least one, preferably several material and water cycle balances recorded, the necessary for the mass and water cycle balance Data, in particular material densities, flow rates, retention, amount of retention agent / type, Defoamer quantity / type, deaerator quantity / type, conductivity values, cationic demand values, zeta potential values, grinding degree values and auxiliary substance additions, are recorded, in particular as a function of defined detection positions and under defined production settings.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mögliche Automatisierungseinflüsse verschiedener Systeme, insbesondere schwingende Regelkreise, identifiziert und träge und/oder sensible Systeme optimiert werden.In a further embodiment according to the invention it is provided that possible automation influences various systems, especially oscillating control loops, identified and slow and / or sensitive systems optimized.

Die Parameter der herzustellenden Faserstoffbahn werden bevorzugt mittels Qualitätsuntersuchungen, wie beispielsweise Online-Transmissionsmessungen der Faserstoffbahn und Offline-Probenmessungen der Faserstoffbahn, insbesondere nach den Messmethoden von Tapio und/oder Boyle, erfasst. Derartige Messungen haben sich bereits in der Vergangenheit durch gute Genauigkeiten und Reproduzierbarkeiten ausgezeichnet.The parameters of the fibrous web to be produced are preferably carried out by means of quality tests, such as online transmission measurements of the Fiber web and offline sample measurements of the fiber web, in particular according to the measurement methods of Tapio and / or Boyle. Such measurements have already shown good accuracy and accuracy in the past Reproducibility excellent.

Die Parameter und/oder die Betriebszustände werden erfindungsgemäß als Funktionen der Frequenz dargestellt und die erfassten Werte der Parameter und/oder der Betriebszustände werden frequenzbereichsabhängig beurteilt, wobei die erfassten Werte der Parameter und/oder der Betriebszustände vorzugsweise mit festgelegten Tief-, Hoch- oder Bandpassfrequenzen gefiltert werden.According to the invention, the parameters and / or the operating states are functions the frequency and the recorded values of the parameters and / or The operating states are assessed depending on the frequency range, whereby the detected Values of the parameters and / or the operating states, preferably with specified low, high or bandpass frequencies are filtered.

Durch den erfindungsgemäßen Vergleich der erfassten Werte der Parameter und/oder der Betriebszustände mit vorgebbaren Soll-Werten können etwaige Abweichungen Verursachern zugeordnet werden.By comparing the detected values of the parameters according to the invention and / or the operating states with predeterminable target values can cause any deviations Can be assigned to causers.

Die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Faserstoffbahn, zeichnet sich durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens aus.The machine according to the invention for producing a fibrous web, in particular a paper or fiber web is characterized by the use of the invention Procedure.

Weitere erfindungswesentliche Ausgestaltungen der Maschinen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. Further essential configurations of the machines are in the respective Subclaims specified.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further features and advantages of the invention emerge from the subclaims and the description below Exemplary embodiments with reference to the drawing.

Es zeigt die einzige Figur eine schematisierte Seitenansicht einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn und dazugehörigem Konstantteil.The sole figure shows a schematic side view of a machine Production of a fibrous web and associated constant part.

Eine Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 5 umfasst eine Siebpartie 10, der über einen Stoffauflauf 11 mindestens eine Faserstoffsuspension 12 zugeführt wird. Die Faserstoffbahn 5 ist insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn. Die Siebpartie 10 weist gemäß der Ausführung der Figur ein Untersieb 13 und ein Obersieb 14 auf und ihr ist im Verlauf des Herstellungsprozesses der Faserstoffbahn 5 eine Pressenpartie 15 und eine Trockenpartie 16 mit mehreren Trockenzylindern 17 und Umlenkzylindern 18 nachgeordnet. Der Trockenpartie 16 folgt in Laufrichtung L (Pfeil) der Faserstoffbahn 5 ein Streichwerk 19 mit nachgeschalteter Trocknungseinrichtung 20, ein Kalander 21 und eine Wickelmaschine 22 zum Aufwickeln der fertigen Faserstoffbahn 5 auf eine Wickelrolle 23.
Der grundsätzliche Aufbau einer derartigen Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 5, wie sich in der Figur lediglich beispielhaft dargestellt ist, ist aus einer Vielzahl von Druckschriften bestens bekannt.A machine 1 for producing a fibrous web 5 comprises a wire section 10, to which at least one fibrous suspension 12 is fed via a headbox 11. The fibrous web 5 is in particular a paper or cardboard web. According to the embodiment of the figure, the wire section 10 has a lower wire 13 and an upper wire 14 and is followed by a press section 15 and a drying section 16 with several drying cylinders 17 and deflection cylinders 18 in the course of the manufacturing process of the fibrous web 5. The drying section 16 is followed in the running direction L (arrow) of the fibrous web 5 by a coating unit 19 with a downstream drying device 20, a calender 21 and a winding machine 22 for winding the finished fibrous web 5 onto a winding roll 23.
The basic structure of a machine 1 of this type for producing a fibrous web 5, as is shown only by way of example in the figure, is best known from a large number of publications.

Der Maschine 1 ist ein Konstantteil 24 zur Aufbereitung mindestens einer Faserstoffsuspension 12 vorgeordnet. Der Konstantteil 24 dient generell dazu, der Maschine 1 mindestens eine Faserstoffsuspension 12 mit zeitlich konstanter Menge, konstantem Druck, konstanter Stoffdichte und konstanter Zusammensetzung zuzuführen.
Der Konstantteil 24 umfasst eine Bütte 25 zur Aufbereitung und Bevorratung der Faserstoffsuspension 12 aus den Rohmaterialien in hoher Konsistenz (HC = high consistency) und Wasser, ein Leitungssystem 26 zur Förderung der Faserstoffsuspension 12 zu einer Reinigungseinheit 27 und zu einem Entlüftungsbehälter 28. Nicht dargestellt ist hier ein ebenfalls vorhandenes System von Leitungen zur Rückführung von Siebwasser aus dem Bereich der Siebpartie 10, das nur zu einem geringen Teil Faserstoff enthält (LC = low consistency). Innerhalb des Konstantteils 24 wird durch die Beimischung der LC-Flüssigkeit zur HC-Flüssigkeit die für den Betrieb der Maschine 1 gewünschte Faserstoffdichte erreicht.The machine 1 is preceded by a constant part 24 for processing at least one fiber suspension 12. The constant part 24 generally serves to supply the machine 1 with at least one fibrous stock suspension 12 with a quantity that is constant over time, constant pressure, constant stock density and constant composition.
The constant part 24 comprises a chest 25 for the preparation and storage of the fiber suspension 12 from the raw materials in high consistency (HC = high consistency) and water, a line system 26 for conveying the fiber suspension 12 to a cleaning unit 27 and to a venting tank 28. Not shown here is also an existing system of lines for returning white water from the area of the wire section 10, which only contains a small amount of fiber (LC = low consistency). Within the constant part 24 the admixture of the LC liquid to the HC liquid achieves the fiber density desired for the operation of the machine 1.

Es ist nun vorgesehen, dass die einzelnen Parameter und/oder Betriebszustände in der Maschine 1 und im Konstantteil 24 mittels standardisierter Abläufe erfasst und mittels standardisierter Auswertemethoden aufbereitet werden und dass die aufbereiteten Parameter und/oder Betriebszustände in einer angedeuteten Datenbank 29 hinterlegt und mit den Parametern der herzustellenden Faserstoffbahn 5, insbesondere dem Flächengewicht, korreliert werden. Dadurch wird die Erstellung einer standardisierten Zustandsanalyse von bei der Herstellung einer Faserstoffbahn 5 die Qualität der herzustellenden Faserstoffbahn 5 beeinflussenden Parametern und/oder Betriebszuständen, ermöglicht.It is now provided that the individual parameters and / or operating states in machine 1 and in constant part 24 by means of standardized processes and prepared using standardized evaluation methods and that the prepared parameters and / or operating states in a suggested Database 29 stored and with the parameters of the fibrous web to be produced 5, in particular the basis weight, are correlated. This will make the Creation of a standardized condition analysis of the production of a Fiber web 5 influencing the quality of the fiber web 5 to be produced Parameters and / or operating conditions.

Dabei werden die Parameter und/oder die Betriebszustände mindestens einer zur Herstellung der Faserstoffbahn 5 verwendeten Faserstoffsuspension 12 und/oder deren mindestens einen Additivs und/oder der Maschine 1 zur Herstellung der Faserstoffbahn 5 und/oder des Konstantteils 24 und/oder die Parameter der herzustellenden Faserstoffbahn 5 vorzugsweise entlang des Herstellungsprozesses mehrheitlich, vorzugsweise gesamtheitlich zeitgleich und/oder jeweils über festgelegte Zeiträume online und/oder offline erfasst. Die Parameter und/oder die Betriebszustände werden dabei vorzugsweise mittels standardisierter Datenblätter erfasst.The parameters and / or the operating states become at least one Production of the fibrous web 5 used fibrous suspension 12 and / or whose at least one additive and / or the machine 1 for producing the fibrous web 5 and / or the constant part 24 and / or the parameters of the to be produced Fibrous web 5 preferably along the manufacturing process majority, preferably all at the same time and / or in each case via specified Periods recorded online and / or offline. The parameters and / or the operating states are preferably using standardized data sheets detected.

Und für die mittels standardisierter Auswertemethoden aufbereiteten Parameter und/oder Betriebszustände werden frequenzbereichsspezifisch Grenzwerte ermittelt und festgelegt, basierend auf mindestens einem ermittelten Parameter der herzustellenden Faserstoffbahn 5. And for the parameters prepared using standardized evaluation methods and / or operating states, limit values are determined for specific frequency ranges and determined based on at least one determined parameter of the fibrous web to be produced 5.

Die Parameter und/oder die Betriebszustände der Faserstoffsuspension 12 und/oder deren mindestens einen Additivs werden mittels Stoffeigenschaftsuntersuchungen oder mittels chemischer Analysen, die des Konstantteils 24 mittels Konstantteilmessungen und die der Maschine 1 zur Herstellung der Faserstoffbahn 5 mittels Schwingungsmessungen, mittels Vakuummessungen oder mittels Geschwindigkeitsmessungen des Strahls oder von Bespannungen erfasst. Überdies werden die allgemeinen Parameter und/oder die Betriebszustände der Maschine 1 zur Herstellung der Faserstoffbahn 5 erfasst werden, insbesondere in Abhängigkeit von festgelegten Erfassungspositionen und unter festgelegten Produktionseinstellungen.The parameters and / or the operating states of the fiber suspension 12 and / or their at least one additive are carried out by means of substance property tests or by means of chemical analyzes by means of the constant part 24 Constant part measurements and that of the machine 1 for producing the fibrous web 5 by means of vibration measurements, by means of vacuum measurements or by means of Velocity measurements of the beam or of coverings recorded. moreover the general parameters and / or the operating states of the machine 1 for the production of the fibrous web 5, in particular in Dependency on defined entry positions and under defined production settings.

Die Parameter und/oder die Betriebszustände der Maschine 1 zur Herstellung der Faserstoffbahn 5 und/oder des Konstantteils 24 werden mittels mindestens einer, vorzugsweise mehrerer Stoff- und Wasserkreislauf-Bilanzierungen erfasst, wobei die bereits erwähnten notwendigen Daten erfasst werden, insbesondere in Abhängigkeit von festgelegten Erfassungspositionen und unter festgelegten Produktionseinstellungen.The parameters and / or the operating states of the machine 1 for producing the Fibrous web 5 and / or the constant part 24 are by means of at least one, preferably several material and water cycle balances recorded, where the necessary data already mentioned are recorded, especially in dependence from defined entry positions and under defined production settings.

Dabei werden mögliche Automatisierungseinflüsse verschiedener Systeme, insbesondere schwingende Regelkreise, identifiziert und träge und/oder sensible Systeme optimiert.Possible automation influences of different systems, in particular vibrating control loops, identified and slow and / or sensitive Systems optimized.

Ferner werden die Parameter der herzustellenden Faserstoffbahn 5 mittels Qualitätsuntersuchungen, wie beispielsweise Online-Transmissionsmessungen der Faserstoffbahn 5 und Offline-Probenmessungen der Faserstoffbahn 5, insbesondere nach den Messmethoden von Tapio und/oder Boyle, erfasst.Furthermore, the parameters of the fibrous web 5 to be produced are checked by means of quality tests, such as online transmission measurements of the Fiber web 5 and offline sample measurements of the fiber web 5, in particular according to the measurement methods of Tapio and / or Boyle.

Alle die genannten Parameter und/oder die Betriebszustände werden als Funktionen der Frequenz dargestellt und die erfassten Werte der Parameter und/oder der Betriebszustände werden frequenzbereichsabhängig nach einer Filterung mit festgelegten Tief-, Hoch- oder Bandpassfrequenzen beurteilt. All of the parameters mentioned and / or the operating states are functions the frequency and the recorded values of the parameters and / or the operating states are dependent on the frequency range after filtering specified low, high or bandpass frequencies.

Überdies werden die erfassten Werte der Parameter und/oder der Betriebszustände mit vorgebbaren Soll-Werten verglichen und etwaige Abweichungen Verursachern zugeordnet.In addition, the recorded values of the parameters and / or the operating states compared with predefinable target values and any deviations caused assigned.

Im Rahmen der Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen die Maschine 1 und der Konstantteil 24 ein insbesondere mehrkanaliges und/oder insbesondere durch mindestens einen Rechner 31 gestütztes Datenerfassungsund Analysesystem 30 auf. Weiterhin weisen sie dem Fachmann bekannte Geräte 32 (Pfeildarstellungen) zur Messung von Schwingungen, insbesondere Schwingungssensoren oder Beschleunigungsaufnehmer mit vorzugsweise elektronischen Integratoren, und/oder Drehzahlmessgeräte, insbesondere mit Reflexsonden, und/oder Drucksensoren, insbesondere zur Messung von absoluten Drücken oder Druckschwankungen, und/oder nach dem Boadway-Verfahren arbeitende Gasgehaltsmessgeräte für freie und/oder gelöste Anteile und/oder Geräte zur Online-Analyse der Faserstoffbahn 5, insbesondere Transmissions-Sensoren, und/oder kontinuierlich messende Stoffdichtemessgeräte auf.Within the scope of the feasibility of the method according to the invention, the Machine 1 and the constant part 24, in particular a multi-channel and / or in particular data acquisition and supported by at least one computer 31 Analysis system 30 on. Furthermore, they have devices known to the person skilled in the art 32 (arrow representations) for measuring vibrations, in particular vibration sensors or accelerometer with preferably electronic integrators, and / or speed measuring devices, in particular with Reflex probes, and / or pressure sensors, in particular for measuring absolute pressures or pressure fluctuations, and / or according to the boadway method working gas content measuring devices for free and / or dissolved parts and / or devices for online analysis of the fibrous web 5, in particular Transmission sensors, and / or continuously measuring Density meters on.

Mittels dieser Messungen lassen sich Auswirkungen von Änderungen von Parametern und/oder Betriebszuständen im Konstantteil 24 auf die Stabilität des Flächengewichts der Faserstoffbahn 5 ermitteln. Mögliche Gründe für ein instabiles Flächengewicht, für Blasen- und Faltenbildung sind im Längsprofil Staudruckschwankungen, hohe Gasgehalte, Stoffdichteschwankungen, Schwingungen am Stoffauflauf 11, Schwingungen in der Siebpartie 10, Vakuum-(Unterdruck-) Schwankungen an Saugeinrichtungen oder im Entlüftungsbehälter 28 und aufgrund von Schwankungen der Geschwindigkeiten der Siebe 12, 14. Im Querprofil ergibt sich ein instabiles und ungleichmäßiges Flächengewicht durch Stoffdichteschwankungen, hohe Gasgehalte, Regelungsschwankungen und gegebenenfalls durch den Stoffauflauf 11. These measurements can be used to determine the effects of changes in parameters and / or operating states in the constant part 24 on the stability of the basis weight determine the fibrous web 5. Possible reasons for an unstable Basis weight, for blistering and wrinkling there are back pressure fluctuations in the longitudinal profile, high gas contents, fluctuations in material density, vibrations at Headbox 11, vibrations in the wire section 10, vacuum (vacuum) Fluctuations in suction devices or in the ventilation tank 28 and due to of fluctuations in the speeds of the sieves 12, 14. In the transverse profile there is an unstable and uneven basis weight due to fluctuations in material density, high gas contents, regulation fluctuations and possibly through the headbox 11.

Zur Messung periodischer Druckpulsationen innerhalb des Konstantteils 24 für die Faserstoffsuspension 12 werden alle Signale einer Frequenzanalyse mit Hilfe eines schnellen Fouriertransformationsverfahrens (Fast Fourier Transformation = FFT) unterzogen, wobei eine Tiefpasseinstellung bei einer Frequenz f_c von beispielsweise 1.000 Hz vorgenommen wird. Die Fourierspektren werden beispielsweise bis 150 Hz dargestellt. Anhand dieser Spektren lassen sich periodische Erreger von Störungen, zum Beispiel Pumpen, beispielsweise Verdünnungswasserpumpen, und Sortierer zum Aussondern von Fasern oder anderen Bestandteilen aus der Faserstoffsuspension 12, die eine bestimmte noch zulässige Größe von Partikeln im Bereich des Konstantteils überschreiten, identifizieren. Für durch diese verursachte Druckschwankungen gilt eine Tiefpass-Grenzfrequenz von beispielsweise 10 Hz.In order to measure periodic pressure pulsations within the constant part 24 for the fiber suspension 12, all signals are subjected to a frequency analysis with the aid of a fast Fourier transformation process (Fast Fourier Transformation = FFT), a low-pass setting being carried out at a frequency f _c of, for example, 1,000 Hz. The Fourier spectra are shown up to 150 Hz, for example. On the basis of these spectra, periodic exciters of disturbances, for example pumps, for example dilution water pumps, and sorters for separating fibers or other components from the fiber suspension 12, which exceed a certain still permissible size of particles in the region of the constant part, can be identified. A low-pass cut-off frequency of, for example, 10 Hz applies to pressure fluctuations caused by these.

Für Druckschwankungen ohne den Einfluss von Sortierern und Pumpen gilt eine Tiefpass-Grenzfrequenz von beispielsweise 2,5 Hz und für ausschließlich langwellige Druckschwankungen, die beispielsweise durch Regelungsschwankungen verursacht werden, eine Tiefpass-Grenzfrequenz von beispielsweise 0,1 Hz. Zur Bestimmung niederfrequenter Störungen werden aus den Zeitsignalen der Mittelwert, die Spannweite, die Standardabweichung und der Variationskoeffizient, das heißt das Verhältnis der Standardabweichung zum Mittelwert in Prozent, ermittelt. Stoffdichteschwankungen werden beispielsweise über einen Zeitraum von einigen Minuten ermittelt. Dabei wird das Messgerät durch eine Messreihe unter Zugabe von definierten Verdünnungswassermengen kalibriert.One applies to pressure fluctuations without the influence of sorters and pumps Low-pass cut-off frequency of 2.5 Hz, for example, and only for long-wave ones Pressure fluctuations, for example due to control fluctuations caused a low-pass cut-off frequency of 0.1 Hz, for example Determination of low-frequency interference is the mean value from the time signals, the span, the standard deviation and the coefficient of variation, the is the ratio of the standard deviation to the mean in percent. Fluctuations in material density are, for example, over a period of some Minutes determined. The measuring device is added by a series of measurements calibrated from defined amounts of dilution water.

Der Gasgehalt der Faserstoffsuspension 12 hat einen unmittelbaren Einfluss auf die Formation der Faserstoffbahn 5, auf die Entwässerungsleistung in der Siebpartie 10 und die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Druckschwankungen (Schallgeschwindigkeit im Medium) und auf Flächengewichtsschwankungen durch Druckpulsationen. Gase existieren in der Faserstoffsuspension 12 in verschiedenen Zuständen, beispielsweise als freie Gase, das heißt Luftblasen in der Größenordnung von 1 µm bis 1 mm, die spontan ausgasen können, und als gelöste Gase. Die jeweiligen Anteile in der Faserstoffsuspension 12 variieren mit der Stoffzusammensetzung und dem Systemdruck. Es werden daher auch Maßnahmen getroffen, um den Gasgehalt in der Faserstoffsuspension 12 am Ausgang des Entlüftungsbehälters 28 auf einen noch zulässigen Wert zu begrenzen.The gas content of the fiber suspension 12 has a direct influence on the formation of the fibrous web 5, on the drainage performance in the wire section 10 and the speed of propagation of pressure fluctuations (speed of sound in the medium) and fluctuations in the basis weight Pressure pulsations. Gases exist in the pulp suspension 12 in various Conditions, for example as free gases, i.e. air bubbles in the On the order of 1 µm to 1 mm, which can outgas spontaneously, and as a solution Gases. The respective proportions in the fiber suspension 12 vary with the Substance composition and the system pressure. There will also be measures taken to the gas content in the pulp suspension 12 at the exit of the vent container 28 to a still permissible value.

Im Bereich des Stoffauflaufs 11 und in dem der Siebpartie 10 werden vorzugsweise Schwingungsmessungen durchgeführt. Die Schwingungen werden sowohl auf der Führer- als auch auf der Triebseite der Maschine 1 jeweils in allen drei Raumrichtungen gemessen und nach der ISO-Richtlinie 10816-1 Klasse III (Anhang A01) bewertet. Gemäß dieser Richtlinie werden mechanische Schwingungen im Hinblick auf ihre Zulässigkeit mit Hilfe des Effektivwertes der Schwingungsgeschwindigkeit beurteilt. Bei Schwingungen mit dominierenden Frequenzanteilen unter 10 Hz wird zusätzlich die Schwingung (die Schwingungsamplitude) als Kriterium herangezogen.In the area of the headbox 11 and in that of the wire section 10 are preferred Vibration measurements carried out. The vibrations are both on the driver side as well as on the drive side of machine 1 in all three Spatial directions measured and according to ISO directive 10816-1 class III (appendix A01). According to this directive, mechanical Vibrations with regard to their admissibility using the effective value of the Vibration rate assessed. For vibrations with dominant Frequency components below 10 Hz will additionally the oscillation (the Vibration amplitude) is used as a criterion.

Die Online-Transmissionsmessungen der Faserstoffbahn 5 werden vorzugsweise im Bereich der Trockenpartie 16 und die Offline-Probenmessungen der Faserstoffbahn 5, insbesondere nach den Messmethoden von Tapio und/oder Boyle, im Bereich der Wickelmaschine 22 durchgeführt. Der Sensor für die Online-Transmissionsmessung durchleuchtet die Faserstoffbahn 5 und stellt ein Hell-Dunkel-Signal als Analogsignal zur Verfügung. Auch aus der Frequenzanalyse dieses Signals lassen sich eventuelle periodische Schwankungen ablesen. Aufgrund des Flatterns der Faserstoffbahn 5 lässt sich das Spektrum unterhalb einer bestimmten Frequenz, beispielsweise 3 Hz, nur noch bedingt verwerten. Das Ausgangssignal wird gemäß einer Kalibriervorgabe auf das Flächengewicht normiert. Bei der Auswertung dieser Messergebnisse sind optische Störeffekte im Papier, wie zum Beispiel Glanzstoffschwankungen, zu berücksichtigen, die zu Verfälschungen führen können.The online transmission measurements of the fibrous web 5 are preferred in the area of the dryer section 16 and the offline sample measurements of the fibrous web 5, in particular according to the measuring methods of Tapio and / or Boyle, in Area of the winding machine 22 performed. The sensor for online transmission measurement illuminates the fibrous web 5 and provides a light-dark signal available as an analog signal. Also from the frequency analysis of this Any periodic fluctuations can be read off the signal. Because of the Fluttering of the fibrous web 5, the spectrum can be below a certain Use frequency, for example 3 Hz, only to a limited extent. The output signal is standardized to the basis weight according to a calibration specification. at the evaluation of these measurement results are optical interference effects in the paper, such as for example, fluctuations in gloss material, to take into account Can lead to falsifications.

Wenn die Qualität der Faserstoffbahn 5 bei den erfindungsgemäß durchgeführten Messungen als unzureichend eingestuft wird, werden die Störungen daraufhin analysiert, ob sie periodisch auftreten oder ob sie stochastisch (zufällig) sind; Störungen werden mittels eines schnellen Fouriertransformationsverfahrens in ihre periodischen und ihre zufälligen Anteile zerlegt. Mittels des Rechners 31 werden dann die relevanten Störpotenziale zu den simultan durchgeführten Messungen im Nassteil, das heißt in dem Bereich, in dem eine noch nicht getrocknete Faserstoffbahn 5 oder vorher die Faserstoffsuspension 12 vorhanden ist, zugeordnet. Aus der Auswertung der Messergebnisse werden Empfehlungen zur Beseitigung von stochastischen Störungen gegeben, beispielsweise zur Verbesserung der Stoffdurchmischung, zur Änderung der Rohrleitungsführung, etc. Ebenso lassen sich periodische Störungen beseitigen, die durch Unwuchten an Rotoren zum Antrieb von Zylindern oder Walzen entstehen und die sich beispielsweise durch den Austausch von Lagern beseitigen lassen, etc.. Aber auch wenn die gemessene Qualität der Faserstoffbahn 5 gut ist, lassen sich Überlegungen anstellen, an welchen Stellen beziehungsweise in welchen Bereichen im Konstantteil 24 und/oder in der Maschine 1 noch ein Optimierungspotenzial zur weiteren Anhebung der Qualität besteht. If the quality of the fibrous web 5 in those carried out according to the invention Measurements are classified as inadequate, the disturbances are thereupon analyzes whether they occur periodically or whether they are stochastic (random); disorders are transformed into their by means of a fast Fourier transformation process periodic and their random parts decomposed. By means of the computer 31 then the relevant interference potential for the measurements carried out simultaneously in the wet section, i.e. in the area in which a fibrous web that has not yet dried 5 or before the fibrous suspension 12 is present. The evaluation of the measurement results turn into recommendations for elimination given by stochastic disorders, for example to improve the Mixing of substances, to change the piping, etc. Also leave Eliminate periodic faults caused by unbalanced rotors on the drive of cylinders or rollers and which are characterized, for example, by the Have bearings replaced, etc. But even if the measured Quality of the fibrous web 5 is good, considerations can be made which positions or areas in the constant part 24 and / or in machine 1 there is still optimization potential for further raising of quality.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Maschinemachine
55: FaserstoffbahnFibrous web
1010: SiebpartieWire section
1111: Stoffauflaufheadbox
1212: FaserstoffsuspensionFibrous suspension
1313: Untersiebbottom wire
1414: Obersiebtop wire
1515: Pressenpartiepress section
1616: Trockenpartiedrying section
1717: Trockenzylinderdrying cylinders
1818: Umlenkzylinderdeflecting cylinder
1919: Streichwerkcoater
2020: Trocknungseinrichtungdrying device
2121: Kalandercalender
2222: Wickelmaschinewinder
2323: Wickelrollereel
2424: Konstantteilconstant part
2525: Büttevat
2626: Leitungssystemline system
2727: Reinigungseinheitcleaning unit
2828: Entlüftungsbehälterbleed tank
2929: DatenbankDatabase
3030: Datenerfassungs- und AnalysesystemData acquisition and analysis system
3131: Rechnercomputer
3232: Gerät (Pfeil)Device (arrow)

LL: Laufrichtung (Pfeil)Running direction (arrow)

Claims

Process for the creation of a standardized condition analysis by the Production of a fibrous web (5) the quality of the fibrous web to be produced (5) influencing parameters and / or operating states, where the individual parameters and / or operating states using standardized Processes recorded and prepared using standardized evaluation methods and the processed parameters and / or operating states stored in a database (29) and with the parameters of the ones to be produced Fibrous web (5), in particular basis weight, correlates become.

Method according to claim 1,
characterized in that the parameters and / or the operating states of at least one fiber suspension (12) used for producing the fibrous web (5) and / or its at least one additive are recorded.

Method according to claim 1 or 2,
characterized in that the parameters and / or the operating states of the machine (1) for producing the fibrous web (5) and / or the constant part (24) are recorded.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the parameters of the fibrous web (5) to be produced are preferably recorded along the production process.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the parameters and / or the operating states are recorded at the same time as a majority, preferably as a whole.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that parameters and / or the operating states are recorded in each case over defined periods of time.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the parameters and / or the operating states are recorded online and / or offline.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the parameters and / or the operating states are recorded using standardized data sheets.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that limit values specific to the frequency range are determined and established for the parameters and / or operating states prepared by means of standardized evaluation methods, based on at least one determined parameter of the fibrous web (5) to be produced.

Method according to claim 2,
characterized in that the parameters and / or the operating states of the fiber suspension (12) and / or its at least one additive, in particular the substance composition, the degree of grinding, the pH value, the temperature and the like, are recorded by means of substance property tests.

A method according to claim 2 or 10,
characterized in that the parameters and / or the operating states of the fiber suspension (12) and / or the at least one additive thereof, in particular the charges, the zeta potential and the like, are recorded by means of chemical analyzes.

Method according to claim 3,
characterized in that the parameters and / or the operating states of the constant part (24) are measured by means of constant part measurements, in particular pulsation, material density fluctuations, gas content, vibration, pH value, speed, temperature, flow rate measurements and the like become.

Method according to claim 3,
characterized in that the parameters and / or the operating states of the machine (1) for producing the fibrous web (5) by means of vibration measurements, preferably in the area of the headbox and / or the wire section, by means of vacuum measurements or by means of speed measurements of the jet or clothing, in particular of Sieving and felting.

The method of claim 3, 12 or 13,
characterized in that the parameters and / or the operating states of the machine (1) for producing the fibrous web (5), in particular machine settings, machine and device types, machine configurations, are recorded, in particular as a function of defined detection positions and under defined production settings.

The method of claim 3, 12, 13 or 14,
characterized in that the parameters and / or the operating states of the machine (1) for producing the fibrous web (5) and / or the constant part (24) are recorded by means of at least one, preferably a plurality of material and water cycle balances.

A method according to claim 15,
characterized in that the data necessary for material and water cycle balancing, in particular substance densities, flow rates, retention, amount of retention agent / type, defoamer amount / type, deaerator amount / type, conductivity values, cationic demand values, zeta potential values, grinding degree values and auxiliary substance addition amounts are recorded, in particular depending on defined entry positions and under defined production settings.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that possible automation influences of different systems, in particular oscillating control loops, are identified and slow and / or sensitive systems are optimized.

Method according to claim 4,
characterized in that the parameters of the fibrous web (5) to be produced are recorded by means of quality tests, such as online transmission measurements of the fibrous web (5) and offline sample measurements of the fibrous web (5), in particular according to the measuring methods of Tapio and / or Boyle.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the parameters and / or the operating states are represented as functions of the frequency and
that the recorded values of the parameters and / or the operating states are assessed as a function of the frequency range.

Method according to claim 19,
characterized in that the recorded values of the parameters and / or the operating states are filtered with fixed low, high or bandpass frequencies.

Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the recorded values of the parameters and / or the operating states are compared with predeterminable target values and any deviations are assigned to those who caused them.

Machine (1) for producing a fibrous web (5),
characterized in that at least one method according to one of the preceding claims is used.

Machine (1) according to claim 22,
characterized in that it comprises a data acquisition and analysis system (30), in particular multi-channel and / or in particular supported by at least one computer (31).

Machine (1) according to one of claims 22 or 23,
characterized in that it has devices (32) for measuring vibrations, in particular vibration sensors or accelerometers with preferably electronic integrators.

Machine (1) according to one of claims 22 to 24,
characterized in that it has speed measuring devices (32), in particular with reflex probes.

Machine (1) according to one of claims 22 to 25,
characterized in that it has pressure sensors, in particular for measuring absolute pressures and / or pressure fluctuations.

Machine (1) according to one of claims 22 to 26,
characterized in that it has, in particular, gas content measuring devices (32) for free and / or dissolved portions working according to the boadway method.

Machine (1) according to one of claims 22 to 27,
characterized in that it has devices (32) for online analysis of the fibrous web (5), in particular transmission sensors.

Machine (1) according to one of claims 22 to 28,
characterized in that it has Boyle analyzers and / or tapio profilers for offline analysis of the fibrous web (5).

Machine (1) according to one of claims 22 to 29,
characterized in that it has, in particular, continuously measuring material density measuring devices (32).