EP1997954B1 - Verfahren zum Betreiben einer, einer Maschine zur Herstellung von Materialbahnen offline-nachgeordneten Verarbeitungseinheit - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer, einer Maschine zur Herstellung von Materialbahnen offline-nachgeordneten Verarbeitungseinheit Download PDF

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EP1997954B1
EP1997954B1 EP08155257A EP08155257A EP1997954B1 EP 1997954 B1 EP1997954 B1 EP 1997954B1 EP 08155257 A EP08155257 A EP 08155257A EP 08155257 A EP08155257 A EP 08155257A EP 1997954 B1 EP1997954 B1 EP 1997954B1
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EP
European Patent Office
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processing
machine
lines
line
processing lines
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EP08155257A
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EP1997954A1 (de
Inventor
Hermann Albert Stitz
Josef Nelles
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009Paper-making control systems

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a, downstream of a machine for producing webs, in particular fibrous webs in the form of paper, board or tissue webs downstream processing unit with two parallel processing lines.
  • Machines for the production of material webs in the form of fibrous webs are often so-called finishing units, that is subordinate processing units for surface finishing and / or division into single roles on- or offline.
  • the material web production output coming from the machine for producing material webs can be further processed immediately or else offset in time in the desired manner, for example calendered and / or divided into single webs and wound up.
  • a calender and a slitter-winder are arranged one after the other.
  • the capacity of a calender and / or a slitter-winder is not sufficient to handle the production output of such a machine for the production of fibrous webs in a timely manner.
  • two processing lines comprising at least one processing machine, in particular a slitter-winder and / or an offline calender, are arranged parallel to each other.
  • One of the processing lines is arranged in series or in line with the machine for producing the material web and the second laterally offset thereto.
  • the wait for both machines is positioned between the two lines, allowing for easy checking of the operation and control of a single line.
  • the division takes place for example via a magazine in the form of an intermediate storage for the production output of the machine for the production of fibrous webs.
  • the arbitrary division often leads to an overcapacity in the processing unit for which personnel must be provided. The provision of these overcapacities makes little economic sense.
  • the machines of the individual lines also have due to the very different and strong fluctuations subject to utilization different maintenance intervals, leading to different downtime.
  • the invention is therefore based on the object, a method for operating a processing unit with two processing lines, which are downstream of a machine for the production of fibrous webs to develop such that the overcapacity be reduced by non-use of plants on the one hand largely eliminated and by intelligent processing management as far as possible a uniform utilization and wear of the individual machines of the two lines takes place.
  • a processing unit comprising a machine for producing material webs, in particular fibrous webs in the form of paper, board or tissue webs, comprising two processing lines which are arranged parallel to one another, by intelligent feed management.
  • the production output of the machine is equally divided between the two processing lines.
  • Both Processing lines can be charged in time synchronously with the same subset of the production output or in alternation with the same subset of the production output.
  • both lines are utilized equally, so in the case of maintenance, these relate to the machines of both lines.
  • the maintenance intervals of both machines are then the same.
  • a further advantage of a mode of operation according to the first approach is that the individual processing lines can only be designed together with regard to the production output of the machine and thus smaller processing machines can be used within the processing lines.
  • the maximum loadable subset of the production output of the web-forming machine is determined as a function of the capacity of the individual processing lines, the maximum capacity of the processing lines being determined by the theoretically possible maximum throughput of the processing machine with the least capacity in a processing line.
  • the processing machines of both processing lines are operated with the same process parameters.
  • Re-loading is to maintain a continuous operation in a predefined period of time prior to or concurrent with the completion of the passage of a subset to be processed, for which the passage of that subset of the production output through the individual processing lines is monitored.
  • Non-editable subsets are fed to a sub-magazine preceding a single processing line.
  • counters are set for the individual processing line, which are increased when these processing lines are re-fed, the counter reading of the two processing lines being compared and, if deviating, the processing line being loaded with the lower counter number.
  • a first line is equipped in detail so that it is fully utilized in its capacity, that is 100% and, if possible, no production standstill is present. If excess capacity builds up as a result of the production of the pulp web production machine, these are dismantled via the second processing line.
  • the second processing line is only used to a fraction of the first. This requires that the second line in the under-utilized areas can be subjected to maintenance without disrupting the production process.
  • a major advantage of the second solution is further that both processing lines do not have to be operated with the full operating crew, but for the processing line with lower utilization and jumpers and machine operators can be used part-time or these persons can be used in the meantime on other machines.
  • the first solution thus requires a continuous continuous uniform utilization, while the second quasi includes a uniform utilization over a longer period of time when the utilization of the capacities between both processing lines changes.
  • FIG. 1a illustrates in a schematic highly simplified representation of the known assignment of a processing unit 1 to a machine 2 for the production of material webs, in particular fibrous webs in the form of paper, cardboard or tissue webs.
  • the processing unit 1 is the machine 2 functionally and spatially downstream.
  • the assignment is made offline, ie, the processing unit 1 is not integrated in the machine 2, but downstream of this as a separate functional unit, so that the fibrous web produced in the machine 2 is not transferred directly into this but spatially and temporally separated from the machine 2 further processed can.
  • the fibrous web is wound at the end of the machine 2 to a web roll 20.
  • the number of such material web rolls based on a predefined time unit determines the production output of the machine 2. This is fed via an intermediate storage in the form of a magazine 9 of the processing unit 1.
  • the magazine 9 is schematically simplified in much FIG. 1b shown.
  • the processing unit 1 comprises two processing lines 3 and 4 with at least one respective processing machine for the material web, which are arranged parallel to one another and are preferably characterized by the same structure and / or the same production capacity.
  • Production capacity is understood to mean the amount of production output possible per unit of time.
  • the production output of a processing line 3 or 4 corresponds to the final finished product after passing through one of the processing lines 3 or 4.
  • One of the two processing lines 3 is arranged downstream of the machine 2, while the second processing line 4 parallel thereto, that is preferably laterally offset, is arranged.
  • the individual processing lines 3, 4 each comprise at least one, preferably a plurality of processing machines connected in series, for example a calender 5 or 6 respectively and a downstream slitter 7 or 8.
  • the total capacity of a processing unit 1 corresponds to 1.2 to 1.8 times, preferably 1.3 to 1.5 times the production capacity of the machine 2 for producing a material web.
  • both processing lines 3, 4 are designed for this purpose preferably with regard to the dimensioning and the process parameters when operating the individual processing machines such that the same production capacity is given in both processing lines 3,4. This depends on the processing machine of a processing line 3, 4, which is characterized by the lowest flow rate or the lowest production output per unit time. According to a particularly advantageous embodiment, both processing lines 3, 4 are constructed identically. However, this is not mandatory. Both processing lines 3, 4 are preferably also operated with the same operating parameters for this purpose.
  • a uniform feed of the individual processing lines 3, 4 can according to FIG. 2a synchronous with time or according to FIG. 2b with temporal offset to each other. This is dependent, for example, on the capacity of a processing line 3, 4 and thus of the entire processing unit 1 in relation to the total output of the machine 2. Timing is synchronized preferably when the total capacity of the processing unit 1 is very small, ie only slightly exceeds the production output , Processing lines 3, 4 are preferably fed alternately alternately at high production output.
  • the allocating device 16 comprises a control and / or regulating device 10 which is controlled via a control system. and / or control device 11 controls the processes.
  • control and / or regulating device is the entirety of detection devices, actuators and the control and / or regulating device 11, which in Generally available as a control unit, understood.
  • at least one manipulated variable Y is generated, which controls an adjusting device 12 of the allocating device 16, via which the respective material web roll 20.1 to 20.n from the magazine 9 one of the two lines 3 or 4 is supplied, here the sub-magazines 9.1 and 9.2.
  • a continuous, alternating loading of the individual processing lines 3, 4 is in the simplest case in the control an increase of a counter Z made for each of the processing lines 3 and 4, wherein at counter equals always one of the processing lines, here by way of example the processing line 3 with respect to the loading Has priority.
  • a method is exemplary in the FIG. 2b explained with reference to a signal flow diagram.
  • one of the processing lines 3 or 4 is charged with a partial quantity of the production output P2 of the machine 2, which may correspond to at least one material web roll 20.
  • the time is offset to the second processing line 4 or 3 charged with the same subset.
  • the processing in particular the passage of a respective sub-set located in the processing line and passing through it, is monitored and, after passing through the processing line 3, 4 or temporally before the completion of the processing line 3, 4, it is again allocated a subset.
  • the count Z1, Z2 in the presence of material web rolls 20.1 to 20.n and the required assignment of a roll to a processing line 3, 4, it is checked how high the count Z1, Z2 is for the individual processing lines 3 and 4.
  • Z1 corresponds to a count n 1
  • Z 2 corresponds to a count of n 2 .
  • both processing lines 3, 4 are utilized evenly. This means that for each of the lines, a full-time operator's crew of machine operators and at least one other person is required. In this case, the machines are evenly worn in a corresponding manner, in particular in further processing the same web rolls, so that the maintenance intervals are evenly distributed.
  • a second possible embodiment provides for one of the processing lines, for example, to fully utilize the first processing line 3 and to use the second processing line 4 only for overcapacities or vice versa.
  • the processing lines 3 and 4 are preferably designed such that they can accommodate a large part of the production output of the machine 2. It can thereby be achieved that, in the case of an overcapacity, one of the two processing lines 3 or 4, here by way of example 4, is only weakly utilized, while the other, for example 3, continuously produces with predefined maximum throughput which can correspond to the theoretically possible maximum throughput. It is determined on the basis of the available available capacity of the first processing line 3, at which intervals the supply of the web rolls 20 must be made to line 3.
  • Such quantities can be, for example, the passage speed V passage of the material web through the processing line 3, the winding size and the type of material. If the throughput speed is the same as that on the machine 2, theoretically the entire production P2 can be further processed via the first processing line 3. However, since this is not usually the case and there is a deviation between P2 and the possible production P3 in the processing line 3, a full load of the first processing line 3 is always selected depending on the capacity, the full load corresponds to a time and quantity feed which is to be handled by the first processing line 3 and which utilizes 100% of the available capacity. This means that the processing line 3 is continuously assigned to operating personnel, at least one machine operator M3. Only the remainder x, ie, the material webs 20.
  • N that can not be processed by the first processing line 3 are further processed via the second processing line 4.
  • a comparison is made between P2 and P3 and the processing lines 3 and 4 are loaded as a function of this.
  • the output of the individual lines 3 and 4, the operation of the less heavily used processing line, here the processing line 4 can be taken over by jumpers S, for example, a part-time jumper.
  • the operating personnel, in particular the machine operator M4 can also incidentally take on other tasks, for example, as a jumper in the remaining time of non-utilization, which is then 50%, at the waiting 15 of the processing line 3 downstream packing machine 17 act.
  • Another significant advantage of partial utilization is that times of standstill of the machines are freely selectable, which can be used for maintenance.
  • skillful replacement of the utilization of the two processing lines 3, 4, for example, in predefined time intervals the production can be continued continuously over very long periods, the maintenance intervals are always moved to the underutilized times.
  • the function assignment between the first and second processing line can be interchanged, so that time is also gained here for maintenance work through unused capacities.
  • the FIG. 1 Further clarifies the waiting 13 and 14 and 15 for the individual machines of the processing lines 3 and 4, in particular a first waiting 13 for the calender 5, 6, a second waiting 14 for the slitter 7, 8 and a third waiting 15 for the packing machine 17th , Wherein the waiting for the slitter 7 and 8 and the waiting 13 for the calender 5 and 6 between the two lines 3, 4 is arranged.
  • the effort for the operator can be significantly reduced.
  • the loading of the first processing line for uninterrupted operation and thus 100% utilization is carried out in such a way that the material webs of the processing line 3 are fed virtually continuously, which are further processed here by the calender and a slitter rewinder.
  • a corresponding number of material webs must always be provided in the magazine 9, which are fed to the first processing line 3. The number is determined by the output P2 of the machine 2 and the passage speed through the processing line 3.
  • One of the two processing lines preferably the higher-utilization processing line, here line 3, is followed by a packaging machine 17 which serves to package the lines processing in the processing line.
  • This packaging machine 17 is also used by the second processing line 4.
  • the packaging machine 17 usually operates discontinuously.
  • a roller doctor unit 18 is to be provided in the processing unit.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer, einer Maschine zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Faserstoffsbahnen in Form von Papier-, Karton- oder Tissuebahnen offline-nachgeordneten Verarbeitungseinheit mit zwei parallel angeordneten Verarbeitungslinien.
  • Maschinen zur Herstellung von Materialbahnen in Form von Faserstoffbahnen sind häufig so genannte Finishing-Einheiten, das heißt Verarbeitungseinheiten zur Oberflächenveredelung und/oder Aufteilung in Einzelrollen on- oder offline nachgeordnet. In diesen kann der aus der Maschine zur Herstellung von Materialbahnen erfolgende Materialbahnproduktionsausstoß sofort oder aber zeitlich versetzt in der gewünschten Art und Weise weiter verarbeitet werden, beispielsweise kalandriert und/oder in Einzelbahnen aufgeteilt und aufgewickelt werden. Dazu werden beispielsweise ein Kalander und eine Rollenschneidmaschine nacheinander angeordnet. Häufig ist jedoch die Kapazität eines Kalanders und/oder einer Rollenschneidmaschine nicht ausreichend, um den Produktionsausstoß einer derartigen Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen zeitnah zu bewältigen. Aus diesem Grund werden in der Regel zwei Verarbeitungslinien, umfassend zumindest eine Verarbeitungsmaschine, insbesondere eine Rollenschneidmaschine und/oder einen offline-Kalander, parallel zueinander angeordnet. Eine der Verarbeitungslinien ist in Reihe beziehungsweise in Linie zur Maschine zur Herstellung der Materialbahn angeordnet und die zweite seitlich versetzt dazu. Die Warte für beide Maschinen ist zwischen den beiden Linien positioniert, so dass eine leichte Überprüfung der Funktionsweise und Kontrolle einer einzelnen Linie möglich ist. Dabei wird die Produktion nach Ermessen des Betreibers auf die beiden Verarbeitungslinien aufgeteilt und dieser das erforderliche Bedienpersonal zugewiesen. Die Aufteilung erfolgt beispielsweise über ein Magazin in Form eines Zwischenlagers für den Produktionsausstoß der Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen. Die willkürliche Aufteilung führt häufig dazu, dass in der Verarbeitungseinheit eine Überkapazität vorhanden ist, für die Personal vorgehalten werden muss. Das Vorhalten dieser Überkapazitäten ist ökonomisch wenig sinnvoll. Die Maschinen der einzelnen Linien weisen ferner aufgrund der sehr unterschiedlichen und starken Schwankungen unterworfenen Auslastung unterschiedliche Wartungsintervalle auf, die zu unterschiedlichen Stillstandszeiten führen.
  • Auch eine abwechselnde Zuweisung, wie es die DE 10 2004 039 913 A1 als Stand der Technik ansieht, hat in der Vergangenheit zu einer unausgewogenen Auslastung beiden nachfolgender Linien mit den oben beschriebenen negativen Auswirkungen geführt, das sich die Materialwickel in Durchmesser, Flächengewicht und eingewickeltem Bahnzug, und damit wiederum ihrer maximalen Abwickelgeschwindigkeit auf Grund von Faserstoffunterschieden oder Prozessparameteränderungen der vorgeschalteten Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen unterscheiden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Verarbeitungseinheit mit zwei Verarbeitungslinien, die einer Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen nachgeordnet sind, derart zu entwickeln, dass die Überkapazitäten durch Nichtnutzung vorgehaltener Anlagen zum einen weitestgehend abgebaut werden und durch intelligentes Verarbeitungsmanagement nach Möglichkeit eine gleichmäßige Auslastung und Abnutzung der einzelnen Maschinen der beiden Linien erfolgt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Erfindungsgemäß sind grundsätzlich zwei Grundverfahren zum Betreiben einer, einer Maschine zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Faserstoffbahnen In Form von Papier-, Karton- oder Tissuebahnen offlinenachgeordneten Verarbeitungseinheit, umfassend zwei Verarbeitungslinien, die parallel zueinander angeordnet sind, durch intelligentes Beschickungsmanagement möglich.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform wird der Produktionsausstoß der Maschine gleichmäßig auf die beiden Verarbeitungslinien aufgeteilt. Beide Verarbeitungslinien können dabei zeitlich synchron mit der gleichen Teilmenge des Produktionsausstoßes oder aber im Wechsel mit der gleichen Teilmenge des Produktionsausstoßes beschickt werden. In jedem dieser Fälle werden beide Linien gleichmäßig ausgelastet, so dass im Fall der Wartung diese sich auf die Maschinen beider Linien bezieht. Die Wartungsintervalle beider Maschinen sind dann ebenfalls gleich. Mit dieser Lösung ist es möglich, den Produktionsausstoß zeitnah zu verarbeiten.
  • Ein weiterer Vorteil einer Betriebsweise gemäß dem ersten Lösungsansatz besteht darin, dass die einzelnen Verarbeitungslinien nur zusammen hinsichtlich des Produktionsausstoßes der Maschine auszulegen sind und somit innerhalb der Verarbeitungslinien auf kleinere Verarbeitungsmaschinen zurückgegriffen werden kann.
  • Die maximal beschickbare Teilmenge des Produktionsausstoßes der Maschine zur Herstellung von Materialbahnen bestimmt sich als Funktion der Kapazität der einzelnen Verarbeitungslinien, wobei die maximale Kapazität der Verarbeitungslinien durch den theoretisch möglichen maximalen Durchsatz der Verarbeitungsmaschine mit der geringsten Kapazität in einer Verarbeitungslinie bestimmt wird. Um gleichmäßig beschicken zu können, werden vorzugsweise die Verarbeitungsmaschinen beider Verarbeitungslinien mit den gleichen Prozessparametern betrieben.
  • Eine erneute Beschickung erfolgt zur Aufrechterhaltung einer durchgehenden Arbeitsweise in einer vordefinierten Zeitdauer vor oder zeitgleich mit der Beendigung des Durchlaufs einer zu verarbeitenden Teilmenge, wozu der Durchlauf dieser Teilmenge des Produktionsausstoßes durch die einzelnen Verarbeitungslinien überwacht wird.
  • Nicht sofort bearbeitbare Teilmengen werden einem, einer einzelnen Verarbeitungslinie vorgeordneten Teilmagazin zugeführt.
  • Bei der wechselweisen Beschickung werden im einfachsten Fall zur Überwachung und Steuerung Zähler für die einzelne Verarbeitungslinie gesetzt, die bei erneuter Beschickung dieser Verarbeitungslinien erhöht werden, wobei der Zählerstand der beiden Verarbeitungslinien verglichen wird und bei Abweichung die Verarbeitungslinie mit der geringeren Zählerzahl beschickt wird.
  • Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Lösung wird eine erste Linie eingehend so bestückt, dass diese in ihrer Kapazität voll ausgelastet ist, das heißt zu 100% und nach Möglichkeit kein Produktionsstillstand vorhanden ist. Bauen sich Überkapazitäten durch die Produktion der Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen auf, werden diese über die zweite Verarbeitungslinie abgebaut. Die zweite Verarbeitungslinie wird dabei nur zu einem Bruchteil der ersten ausgelastet. Dies bedingt, dass die zweite Linie in den nicht ausgelasteten Bereichen einer Wartung unterzogen werden kann, ohne dass der Produktionsablauf gestört wird. Um dies für beide Maschinen beziehungsweise Verarbeitungslinien sicher zu stellen, wird vorzugsweise zwischen beiden Verarbeitungslinien nach einer gewissen Zeitdauer hinsichtlich ihrer Auslastung gewechselt, so dass in Summe gesehen über eine bestimmte Zeitdauer eine gleichmäßige Abnutzung auch der einzelnen in den einzelnen Verarbeitungslinien angeordneten Verarbeitungsmaschinen gegeben ist.
  • Ein wesentlicher Vorteil der zweiten Lösung besteht ferner darin, dass beide Verarbeitungslinien nicht mit der vollen Bedienmannschaft betrieben werden müssen, sondern für die Verarbeitungslinie mit geringerer Auslastung auch Springer und Maschinenführer in Teilzeit eingesetzt werden können oder diese Personen zwischenzeitlich an anderen Maschinen eingesetzt werden können.
  • Die erste Lösung bedingt somit eine fortlaufende ständige gleichmäßige Ausnutzung, während die zweite quasi eine über einen längeren Zeitraum betrachtet bei erfolgendem Wechsel der Ausnutzung der Kapazitäten zwischen beiden Verarbeitungslinien gleichmäßige Ausnutzung beinhaltet.
  • Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
  • Figur 1a
    verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung eine einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn nachgeordneten Verarbeitungseinheit;
    Figur 1 b
    verdeutlicht schematisiert ein Magazin einer Verarbeitungseinheit;
    Figuren 2a und 2b
    verdeutlichen anhand von Signalflussbildern ein Verfahren zum Betreiben einer Verarbeitungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
    Figur 3
    verdeutlicht anhand eines Signalflussbildes ein Verfahren zum Betreiben einer Verarbeitungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Figur 1a verdeutlicht in schematisiert stark vereinfachter Darstellung die bekannte Zuordnung einer Verarbeitungseinheit 1 zu einer Maschine 2 zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Faserstoffbahnen in Form von Papier-, Karton oder Tissuebahnen. Die Verarbeitungseinheit 1 ist der Maschine 2 funktional und auch räumlich nachgeordnet. Die Zuordnung erfolgt Offline, d.h. die Verarbeitungseinheit 1 ist nicht in der Maschine 2 integriert, sondern als eigenständige Funktionseinheit dieser nachgeordnet, so dass die in der Maschine 2 hergestellte Faserstoffbahn nicht unmittelbar in diese überführt wird sondern räumlich und zeitlich getrennt von der Maschine 2 weiterverarbeitet werden kann.
  • Die Faserstoffbahn wird dazu am Ende der Maschine 2 zu einer Materialbahnrolle 20 aufgewickelt. Die Anzahl derartiger Materialbahnrollen bezogen auf eine vordefinierte Zeiteinheit bestimmt den Produktionsausstoß der Maschine 2. Dieser wird über ein Zwischenlager in Form eines Magazins 9 der Verarbeitungseinheit 1 zugeführt. Das Magazin 9 ist schematisiert stark vereinfacht in Figur 1b dargestellt.
  • Die Verarbeitungseinheit 1 umfasst zwei Verarbeitungslinien 3 und 4 mit mindestens jeweils einer Verarbeitungsmaschine für die Materialbahn, die parallel zueinander angeordnet und vorzugsweise durch den gleichen Aufbau und/oder die gleiche Produktionskapazität charakterisiert sind. Unter Produktionskapazität wird dabei die Menge des pro Zeiteinheit möglichen Produktionsausstoßes verstanden. Der Produktionsausstoß einer Verarbeitungslinie 3 oder 4 entspricht dem am Ende fertigen Endprodukt nach Durchlaufen einer der Verarbeitungslinien 3 oder 4. Eine der beiden Verarbeitungslinien 3 ist dabei in Reihe der Maschine 2 nachgeordnet, während die zweite Verarbeitungslinie 4 parallel dazu, das heißt vorzugsweise seitlich versetzt, angeordnet ist. Die einzelnen Verarbeitungslinien 3, 4 umfassen jeweils wenigstens eine, vorzugsweise mehrere hintereinander geschaltete Verarbeitungsmaschinen, zum Beispiel jeweils einen Kalander 5 beziehungsweise 6 und eine diesem nachgeordnete Rollenschneidmaschine 7 beziehungsweise 8. Wird die Produktion im Stand der Technik nach freiem Ermessen des Betreibers aus dem Magazin 9 auf beide Linien 3, 4 aufgeteilt, erfolgt erfindungsgemäß durch eine intelligente Steuerung der Zuteilung der Materialbahnrollen zur ersten und zweiten Verarbeitungslinie 3, 4 die Auslastung der beiden Linien 3 und 4 entweder gemäß einer ersten Ausführungsform gleichmäßig oder gemäß einer zweiten Ausführungsform gezielt ungleichmäßig, wobei jedoch eine der Verarbeitungslinien 3 oder 4 hinsichtlich ihrer Kapazität vollständig ausgelastet wird. Das in der Figur 1b dargestellte Magazin 9 ist dazu über eine Zuteileinrichtung 16 mit den einzelnen Verarbeitungslinien 3 und 4 gekoppelt, über die die Verarbeitungslinien 3, 4 mit den Materialbahnrollen 20.1 bis 20.n beschickt werden. Die Beschickung kann zeitnah zur Aufnahme der Verarbeitung an der einzelnen Materialbahnrolle 20.1 bis 20.n erfolgen oder aber über den einzelnen Verarbeitungslinien 3, 4 zugeordnete Teilmagazine 9.1, 9.2, in denen zumindest eine Materialbahnrolle 20.1 bis 20.n zwischengelagert ist.
  • Die Gesamtkapazität einer Verarbeitungseinheit 1 entspricht dabei dem 1,2 bis 1,8-fachen, vorzugsweise 1,3 bis 1,5-fachen der Produktionskapazität der Maschine 2 zur Herstellung einer Materialbahn.
  • Gemäß einer ersten Ausführung wird die Produktion der Maschine 2 zur Herstellung von Faserstoffbahnen möglichst gleichmäßig auf beide Verarbeitungslinien 3 und 4 aufgeteilt, so dass die Kapazität beider Verarbeitungslinien 3, 4 gleichmäßig ausgenutzt wird. Beide Verarbeitungslinien 3, 4 sind zu diesem Zweck vorzugsweise hinsichtlich der Dimensionierung und der Prozessparameter beim Betreiben der einzelnen Verarbeitungsmaschinen derart ausgelegt, dass in beiden Verarbeitungslinien 3,4 die gleiche Produktionskapazität gegeben ist. Diese richtet sich nach der Verarbeitungsmaschine einer Verarbeitungslinie 3, 4, die durch die geringste Durchlaufmenge beziehungsweise den geringsten Produktionsausstoß pro Zeiteinheit charakterisiert ist. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sind beide Verarbeitungslinien 3, 4 identisch aufgebaut. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Beide Verarbeitungslinien 3, 4 werden zu diesem Zweck vorzugsweise auch mit den gleichen Betriebsparametern betrieben.
  • Eine gleichmäßige Beschickung der einzelnen Verarbeitungslinien 3, 4 kann gemäß Figur 2a zeitlich synchron oder gemäß Figur 2b mit zeitlichem Versatz zueinander erfolgen. Dies ist beispielsweise abhängig von der Kapazität einer Verarbeitungslinie 3, 4 und damit der gesamten Verarbeitungseinheit 1 im Verhältnis zum Gesamtausstoß der Maschine 2. Zeitlich synchron erfolgt eine Beschickung vorzugsweise dann, wenn die Gesamtkapazität der Verarbeitungseinheit 1 sehr klein ist, d.h. den Produktionsausstoß nur geringfügig übersteigt. Nacheinander im Wechsel beschickt werden vorzugsweise Verarbeitungslinien 3, 4 bei hohem Produktionsausstoß.
  • Zur Steuerung der Zufuhr der einzelnen, aus der Produktion der Maschine 2 stammenden Materialbahnrollen 20.1 bis 20.n im Magazin 9 in Teilmengen zu den einzelnen Verarbeitungslinien 3, 4 umfasst die Zuteileinrichtung 16 eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung 10, welche über eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 die Prozesse steuert. Unter Steuer- und/oder Regelvorrichtung wird dabei die Gesamtheit aus Erfassungseinrichtungen, Stelleinrichtungen und der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11, die im Allgemeinen als Steuergerät vorliegt, verstanden. Dabei wird zumindest eine Stellgröße Y erzeugt, die eine Stelleinrichtung 12 der Zuteileinrichtung 16 ansteuert, über welche die jeweilige Materialbahnrolle 20.1 bis 20.n aus dem Magazin 9 einer der beiden Linien 3 oder 4 zugeführt wird, hier den Teilmagazinen 9.1 und 9.2. Die Stelleinrichtung 12 fungiert quasi als eine Aufteilungsbeziehungsweise Zuordnungsvorrichtung zum Zuordnen der einzelnen Wickelrollen zu den einzelnen Linien 3 und 4. Über eine entsprechende, hier nicht dargestellte Transporteinrichtung, werden dann die Materialbahnrollen 20.2 bis 20.n den einzelnen Verarbeitungslinien 3 und 4 zugeführt. Bei synchroner Beschickung werden immer zwei Materialbahnrollen 20.n, 20.(n+1) mit n= 1 bis ∞ gleichzeitig den Verarbeitungslinien 3, 4 zugeführt, die, wenn diese durch die gleiche Produktionskapazität charakterisiert sind, zur gleichen Zeit die jeweilige Verarbeitungslinie 3, 4 durchlaufen haben. Dabei werden im Magazin 9 zumindest zwei Materialbahnrollen 20.n, 20.(n+1) mit n=1 bis ∞ vorgehalten. Nach dem Durchlaufen der Verarbeitungseinheit 1 werden die Verarbeitungslinien 3, 4 mit den nächsten Materialbahnrollen 20.(n+2) und 20.((n+1)+2) beschickt. Dieser Vorgang wird fortlaufend durchgeführt. Dabei wird die Verarbeitung der einzelnen Teilmengen in den Verarbeitungslinien 3, 4 überwacht und bei Vorliegen einer Größe X, die eine zeitlich nahe Beendigung des Durchlaufens der einzelnen Verarbeitungslinien 3, 4 charakterisiert, und damit auf eine erforderliche neue Beschickung hinweist, eine Stellgröße für die Zuteilungseinrichtung 16 gesetzt und diese angesteuert.
  • Bei einer fortlaufenden, wechselweisen Beschickung der einzelnen Verarbeitungslinien 3, 4 wird im einfachsten Fall in der Steuerung eine Erhöhung eines Zählers Z für jede der Verarbeitungslinien 3 und 4 vorgenommen, wobei bei Zählergleichstand immer eine der Verarbeitungslinien, hier beispielhaft die Verarbeitungslinie 3 hinsichtlich der Beschickung die Priorität besitzt. Ein derartiges Verfahren ist beispielhaft in der Figur 2b anhand eines Signalflussbildes erläutert. Zuerst wird eine der Verarbeitungslinien 3 oder 4 mit einer Teilmenge des Produktionsausstoßes P2 der Maschine 2, die wenigstens einer Materialbahnrolle 20 entsprechen kann, beschickt. Zeitlich versetzt dazu wird die zweite Verarbeitungslinie 4 oder 3 mit der gleichen Teilmenge beschickt. Im Anschluss daran wird die Verarbeitung, insbesondere der Durchlauf einer jeweiligen in der Verarbeitungslinie befindlichen und dies durchlaufenden Teilmenge überwacht und nach dem Durchlaufen der Verarbeitungslinie 3, 4 oder zeitlich vor Beendigung des Durchlaufens der Verarbeitungslinie 3, 4 dieser erneut eine Teilmenge zugeteilt. Dabei wird bei Vorhandensein von Materialbahnrollen 20.1 bis 20.n und erforderlicher Zuordnung einer Rolle zu einer Verarbeitungslinie 3, 4 geprüft, wie hoch der Zählerstand Z1, Z2 für die einzelnen Verarbeitungslinien 3 und 4 ist. Dabei entspricht Z1 einem Zählerstand n1 und Z2 einem Zählerstand von n2. Sind n1 und n2 identisch, das heißt, wurden quasi in der Vergangenheit beide Verarbeitungslinien 3, 4 gleichmäßig beschickt, wird vorrangig die erste Linie 3 erneut beschickt und der Zähler L1 für n1 auf n1neu gesetzt, wobei n1neu= n1 +1. Nach Neusetzen des Zählers wird dieser zum Zwecke des Vergleichs wieder n1 zugeordnet, d.h. n1neu wird zu n1.
  • Das gleiche gilt im Falle dessen, dass ein ungleicher Zählerstand vorhanden ist, was bedeutet, dass eine der beiden Verarbeitungslinien 3, 4 mehr beschickt worden ist. In diesem Fall erfolgt die Beschickung der Verarbeitungslinie 4, wobei auch hier der Zählerstand erhöht wird und n2neu als n2 zum Vergleich gewünschter Materialbahnzuordnung gesetzt wird.
  • Bei beiden Ausführungen werden beide Verarbeitungslinien 3, 4 gleichmäßig ausgelastet. Dies bedeutet, dass für jede der Linien eine Vollzeitbedienmannschaft aus Maschinenführer und zumindest einer weiteren Person erforderlich ist. In diesem Fall werden insbesondere bei Weiterverarbeitung gleicher Materialbahnrollen die Maschinen in entsprechender Weise gleichmäßig abgenutzt, so dass auch die Wartungsintervalle gleichmäßig verteilt sind.
  • Demgegenüber sieht eine zweite mögliche Ausführung vor, eine der Verarbeitungslinien, beispielhaft die erste Verarbeitungslinie 3 voll auszulasten und die zweite Verarbeitungslinie 4 nur für Überkapazitäten zu nutzen oder umgekehrt. In diesem Fall sind die Verarbeitungslinien 3 und 4 vorzugsweise derart ausgelegt, dass diese einen Großteil des Produktionsausstoßes der Maschine 2 aufnehmen können. Dadurch kann erreicht werden, dass bei einer Überkapazität eine der beiden Verarbeitungslinien 3 oder 4, hier beispielhaft 4 nur schwach ausgelastet ist, während die andere, hier beispielhaft 3 durchgehend mit vordefinierten maximalen Durchsatz, der dem theoretisch möglichen maximalen Durchsatz entsprechen kann, produziert. Dabei wird anhand der möglichen zur Verfügung stehenden Kapazität der ersten Verarbeitungslinie 3 bestimmt, in welchen Abständen die Zuführung der Materialbahnenrollen 20 zur Linie 3 erfolgen muss. Derartige Größen können beispielsweise die Durchlaufgeschwindigkeit VDurchlauf der Materialbahn durch die Verarbeitungslinie 3, die Wickelgröße und die Materialart sein. Ist die Durchlaufgeschwindigkeit gleich wie die an der Maschine 2, kann theoretisch die gesamte Produktion P2 über die erste Verarbeitungslinie 3 weiter verarbeitet werden. Da dies in der Regel jedoch nicht der Fall ist und hier eine Abweichung zwischen P2 und der möglichen Produktion P3 in der Verarbeitungslinie 3 besteht, wird in Abhängigkeit der Kapazität immer eine Vollbeschickung der ersten Verarbeitungslinie 3 gewählt, wobei die Vollbeschickung einer zeitlichen und mengenmäßigen Beschickung entspricht, die von der ersten Verarbeitungslinie 3 zu bewältigen ist und die zur Verfügung stehende Kapazität zu 100% auslastet. Dies bedeutet, dass der Verarbeitungslinie 3 durchgängig Bedienpersonal zugeordnet ist, zumindest ein Maschinenführer M3. Lediglich der Rest x, d.h., die nicht von der ersten Verarbeitungslinie 3 verarbeitbaren Materialbahnen 20.n werden über die zweite Verarbeitungslinie 4 weiter verarbeitet. Dazu wird ein Vergleich zwischen P2 und P3 vorgenommen und die Verarbeitungslinien 3 und 4 in Abhängigkeit dessen beschickt. Dies führt beispielsweise dazu, dass die erste Verarbeitungslinie 3 zu 100% ausgelastet ist, während die zweite Verarbeitungslinie 4 zum Beispiel lediglich zu x %, beispielsweise zu 50% ausgelastet ist. Dementsprechend ist auch der Ausstoß der einzelnen Linien 3 und 4. Dabei kann die Bedienung der schwächer ausgelasteten Verarbeitungslinie, hier der Verarbeitungslinie 4 von Springern S übernommen werden, zum Beispiel einem Springer in Teilzeit. Das Bedienpersonal, insbesondere der Maschinenführer M4 kann ferner nebenher noch andere Aufgaben übernehmen, beispielsweise als Springer in der übrigen Zeit der Nichtauslastung, welche dann 50% beträgt, an der Warte 15 der der Verarbeitungslinie 3 nachgeordneten Packmaschine 17 tätig werden.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Teilauslastung besteht darin, dass Zeiten des Stillstands der Maschinen frei wählbar sind, die für Wartungsarbeiten genutzt werden können. Durch geschickten Austausch der Auslastung der beiden Verarbeitungslinien 3, 4, beispielsweise in vordefinierten Zeitintervallen, kann die Produktion ununterbrochen über sehr lange Zeiträume fortgesetzt werden, wobei die Wartungsintervalle immer in die nicht ausgelasteten Zeiten verlegt werden. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung kann dazu die Funktionszuordnung zwischen der ersten und zweiten Verarbeitungslinie vertauscht werden, so dass auch hier durch nicht genutzte Kapazitäten Zeit für Wartungsarbeiten gewonnen wird.
  • Die Figur 1 verdeutlicht ferner die Warten 13 und 14 sowie 15 für die einzelnen Maschinen der Verarbeitungslinien 3 und 4, insbesondere eine erste Warte 13 für die Kalander 5, 6, eine zweiten Warte 14 für die Rollenschneidmaschinen 7, 8 und eine dritten Warte 15 für die Packmaschine 17, wobei die Warten für die Rollenschneidmaschine 7 beziehungsweise 8 und die Warte 13 für den Kalander 5 beziehungsweise 6 zwischen den beiden Linien 3, 4 angeordnet ist. Bei der zweiten Lösung kann damit der Aufwand für das Bedienpersonal erheblich reduziert werden.
  • Die Beschickung der ersten Verarbeitungslinie zum ununterbrochenen Betrieb und damit einer 100%-igen Auslastung erfolgt dabei derart, dass quasi ununterbrochen die Materialbahnen der Verarbeitungslinie 3 zugeführt werden, die hier vom Kalander und einer Rollenschneidmaschine weiter verarbeitet werden. Dazu ist im Magazin 9 immer eine entsprechende Anzahl von Materialbahnen vorzusehen, die der ersten Verarbeitungslinie 3 zugeführt werden. Die Anzahl bestimmt sich dabei aus dem Ausstoß P2 der Maschine 2 und der Durchlaufgeschwindigkeit durch die Verarbeitungslinie 3.
  • Einer der beiden Verarbeitungslinien, vorzugsweise der Verarbeitungslinie mit der höheren Auslastung, hier der Linie 3, wird eine Verpackungsmaschine 17 nachgeordnet, die der Verpackung der in der Verarbeitungslinie verarbeitenden Linien dient. Diese Verpackungsmaschine 17 wird ferner auch von der zweiten Verarbeitungslinie 4 genutzt. Die Verpackungsmaschine 17 arbeitet in der Regel diskontinuierlich. Ferner ist in der Verarbeitungseinheit eine Rollendoktoreinheit 18 vorsehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verarbeitungseinheit
    2
    Maschine zur Herstellung von Materialbahnen
    3
    Erste Verarbeitungslinie
    4
    Zweite Verarbeitungslinie
    5
    Kalander
    6
    Kalander
    7
    Rollenschneidmaschine
    8
    Rollenschneidmaschine
    9
    Magazin
    10
    Steuer- und/oder Regelvorrichtung
    11
    Steuer- und/oder Regeleinrichtung
    12
    Stelleinrichtung
    13
    Warte
    14
    Warte
    15
    Warte
    16
    Zuteilungseinrichtung
    17
    Verpackungsmaschine
    18
    Rollendoktor
    20.1 bis 20.n
    Materialbahnrolle
    M3, M4
    Maschinenführer
    P2, P3, P4
    Produktionsausstoß
    S
    Springer

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betreiben einer, einer Maschine (2) zur Herstellung von Materialbahnen nachgeordneten offline-Verarbeitungseinheit, umfassend zwei parallel zueinander angeordnete Vererbeitungslinien (3, 4), wobei jede dieser zumindest eine Verarbeitungsmaschine (5, 6, 7, 8), Insbesondere eine Rollenschneidmaschine (5, 6) und/oder einen Kalander (7, 8) umfasst,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Produktionsausstoß (P2) der Maschine (2), mittels einer Zustelleinrichtung (16), die eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung (10) mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (11) und einer Stelleinrichtung (12) umfasst, gleichmäßig auf die beiden Verarbeitungslinien (3, 4) aufgeteilt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Verarbeitungslinien (3, 4) zeitlich synchron mit der gleichen Teilmenge des Produktionsausstoßes (P2) beschickt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Verarbeitungslinien (3, 4) im Wechsel mit der gleichen Teilmenge des Produktionsausstoßes (P2) beschickt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei Beschickung einer der Verarbeitungslinien (3, 4) ein Zähler (Z1, Z2) gesetzt wird, der bei erneuter Beschickung dieser Verarbeitungslinie (3, 4) erhöht wird, wobei der Zählerstand der beiden Verarbeltungslinien (3, 4) verglichen wird und bei Abweichung die Verarbeitungslinie (3, 4) mit der geringeren Zählerzahl beschickt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Teilmenge des Produktionsausstoßes (P2) der Maschine (2) als Funktion der Kapazität der einzelnen Verarbeitungslinien (3, 4) bestimmt wird, wobei die maximale Kapazität der Verarbeltungslinien (3, 4) durch den theoretisch möglichen maximalen Durchsatz (P3, P4) der Verarbeitungsmaschine einer Verarbeitungslinie (3, 4) mit der geringsten Kapazität bestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verarbeitungsmaschinen beider Verarbeitungslinien (3,4) mit den gleichen Prozessparametern betrieben werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Durchlauf einer Teilmenge des Produktionsausstoßes (P2) durch die einzelnen Verarbeitungslinien (3, 4) überwacht wird, und eine erneute Beschickung der einzelnen Verarbeitungslinie (3, 4) In einer vordefinierten Zeitdauer vor oder zeitgleich mit der Beendigung des Durchlaufs der Teilmenge erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Beschickung der einzelnen Verarbeitungslinie (3, 4) über ein dieser zugeordnetes Teilmagazin (9.1, 9.2) erfolgt.
  9. Verfahren zum Betreiben einer, einer Maschine (2) zur Herstellung von Materialbahnen nachgeordneten offline-Verarbeitungseinheit, umfassend zwei parallel zueinander angeordnete Verarbeitungslinien (3, 4), wobei jede dieser zumindest eine Verarbeitungsmaschine (5, 6, 7, 8), insbesondere eine Rollenschneidmaschine (5, 6) und/oder einen Kalander (7, 8) umfasst,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Produktionsausstoß (P2) der Maschine (2), mittels einer Zustelleinrichtung (16), die eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung (10) mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (11) und eine Stelleinrichtung (12) umfasst, aufgeteilt wird, wobei eine erste der beiden Verarbeitungslinien (3, 4) mit einer vordefinierten maximalen Teilmenge des Produktionsausstoßes (P2) der Maschine (2) beschickt wird, welche als Funktion eines vordefinierten maximalen Durchsatzes (P3) der Verarbeitungslinie (3, 4) bestimmt wird, und die andere zweite der Verarbeitungslinien (4, 3) mit der restlichen Teilmenge (x) des Produktionsausstoßes (P2) beschickt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Durchlauf einer Teilmenge des Produktionsausstoes (P2) durch die erste Verarbeitungslinie (3, 4) überwacht wird, und eine erneute Beschickung der ersten Verarbeitungslinie (3, 4) In einer vordefinierten Zeitdauer vor oder zeitgleich mit der Beendigung des Durchlaufs der Teilmenge durch die erste Verarbeitungslinie (3, 4) erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10.
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Beschickung der Verarbeitungslinien (3, 4) über ein dieser zugeordnetes Teilmagazin (9.1, 9.2) erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auslastung der einzelnen Verarbeitungslinien (3, 4) nach einer vordefinierter Zeitdauer zwischen erster und zweiter Verarbeitungslinie (3, 4) gewechselt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Produktionsausstoß (P3, P4) der einzelnen Verarbeitungslinien (3, 4) in einer in einer Verarbeitungslinie (2, 3) angeordneten Verpackungsmaschine (17) verpackt wird.
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