EP2100997A2 - Machine for manufacturing and/or treating a sheet of fibrous material - Google Patents

Machine for manufacturing and/or treating a sheet of fibrous material Download PDF

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EP2100997A2
EP2100997A2 EP08171275A EP08171275A EP2100997A2 EP 2100997 A2 EP2100997 A2 EP 2100997A2 EP 08171275 A EP08171275 A EP 08171275A EP 08171275 A EP08171275 A EP 08171275A EP 2100997 A2 EP2100997 A2 EP 2100997A2
Authority
EP
European Patent Office
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press
machine according
press section
regulating device
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08171275A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP2100997A3 (en
Inventor
Markus Dr. Schoisswohl
Andreas Dr. Eichler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2100997A2 publication Critical patent/EP2100997A2/en
Publication of EP2100997A3 publication Critical patent/EP2100997A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02Wet presses
    • D21F3/06Means for regulating the pressure
    • 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
    • D21G9/0036Paper-making control systems controlling the press or drying section

Definitions

  • the invention relates to a machine for producing and / or treating a fibrous web, in particular paper or board web, with a press section comprising a plurality of press nips.
  • dewatering in a press depends on the applied pressure, speed and paper grade, which means that under most operating conditions the Niplast is set too high for the required moisture and moisture content. While dewatering above certain pressures is essentially no longer increasing, the energy consumption of the press and wear are directly dependent on the applied nip loads.
  • the invention has for its object to provide an improved machine of the type mentioned, with the energy consumption can be reduced to a minimum, especially in the press section without affecting the quality of the fibrous web.
  • a control and / or regulating device which is designed so that the individual pressing effects of at least a portion of the press nips of the press section as a function of a predeterminable total pressing action, in particular depending on a predetermined target total pressing action of the press section are adjustable.
  • the press nip load can be reduced to the minimum required to achieve a certain quality of the fibrous web.
  • a certain moisture of the fibrous web produced can be achieved with a minimum press nip.
  • the energy consumption of the press or press section is thus reduced to a minimum.
  • the felts are less squeezed, whereby their life is increased accordingly.
  • the various press parts (for example, sheath) are subject to less wear, whereby their life is increased again accordingly.
  • the volume of the end product in question can be substantially increased, which is particularly important for cardboard.
  • control and / or regulating device is designed so that a predetermined target total pressing action, viewed in the web running direction and / or in the cross machine direction, is compared with a particular online determined total actual pressing effect and the individual pressing effects of the respective press nips as a function of the difference be set between the predetermined target total pressing effect and the determined actual total pressing effect.
  • control and / or regulating device is designed such that the individual pressing effects of at least part of the press nips of the press section are influenced by predefinable weighting factors.
  • preference is given to the individual pressing except for the pressing action of the last press nip in the web running direction Pressing effects of all press nips of the press section influenced by specifiable weight factors.
  • the weighting factors can be fixed, for example.
  • the weighting factors determined for the various press nips can be predetermined depending on the operating state of the respective press, the respective felt moisture, the respective type of felt, the particular felt age, the type of paper, the weight per unit area and / or the like.
  • control and / or regulating device is designed so that the weighting factors are optimized, in particular online, with a view to achieving the lowest possible total pressing effect.
  • control and / or regulating device may in particular be designed so that the weighting factors are advantageously optimized online with a view to minimizing the overall resulting in the press section pressing work.
  • the absolute line force, the force related to the maximum force, the absolute pressure, the pressure related to the maximum pressure and / or the like may be selected as a measure of the pressing work per press nip passage.
  • control and / or regulating device comprises means for compensating for changes in the operating state of the machine, in particular means for Compensation for changes in machine speed, paper grade, basis weight, press condition, felt moisture, felt type, felt age, and / or the like.
  • control and / or regulating device comprises a model scaling.
  • An advantageous embodiment of the machine according to the invention is characterized in that a device for measuring the actual moisture content of the fibrous web in the web running direction behind the press section is provided, that the target total pressing effect in dependence on a nominal moisture of the fibrous web in the area behind the Press section is selected and that the actual total pressing effect is selected as a function of the measured actual moisture content of the fibrous web.
  • the device for measuring the actual moisture content of the fibrous web is preferably arranged immediately after the press section.
  • the desired total pressing action is selected as a function of a desired dewatering amount of the press section and the actual total pressing action as a function of the actual dewatering amount of the press section.
  • the desired total pressing action is selected as a function of a plurality of variables such as, in particular, the amount of dewatering, the change in humidity of the fibrous web, the change in humidity of a particular felt and / or the like and means for measuring the actual total pressing effect. Values of the respective sizes are provided.
  • the tax and / or Control means comprise in particular means to at least partially weight the different sizes for determining the target total pressing effect or the actual total pressing effect differently.
  • the control and / or regulating device may in particular comprise a PI controller.
  • control and / or regulating device comprises a fuzzy controller.
  • control and / or regulating device is designed such that it determines the individual pressing effects of at least part of the press nips of the press section on the basis of a prediction of a maximum energy saving Niplast distribution which can be predefined, in particular, online Drainage influenced.
  • the control and / or regulating device preferably comprises a moisture content controller in order to set a predeterminable moisture content of the fibrous web after the press section via a corresponding adjustment of the pressing action of at least one press nip of the press section.
  • the moisture content controller is expediently designed so that the pressing action of at least a portion of the press nips of the press section can be influenced via predeterminable weighting factors.
  • the moisture content controller is designed so that, apart from the pressing action of the last press nip, as viewed in the web running direction, the pressing action of all press nips of the press section can be influenced by predeterminable weighting factors.
  • the moisture content controller is designed such that it determines the pressing action of at least part of the press nips of the press section on the basis of a prediction of a maximum energy saving Niplast distribution for a predefinable drainage or, in particular, online. influenced a specified moisture content.
  • a moisture content controller which receives the moisture either from a moisture measuring device arranged directly behind the press or press section or, for example, from a moisture measuring device after the subsequent drying group.
  • Fig. 1 shows a schematic partial view of a double felted tandem NipcoFlex press 10 comprehensive press section 12 of a machine for producing and / or treating a fibrous web, which is in the present case, for example, a paper or board web.
  • the press section 12 or tandem NipcoFlex press 10 comprises a plurality of press nips 14, 16.
  • the relevant machine comprises a control and / or regulating device 18.
  • the press section 12 need not necessarily comprise such a tandem NipcoFlex press 10. This is only given as an example here. Generally, the press section 12 may comprise one or more press nips.
  • the control and / or regulating device 18 is designed so that the individual pressing effects of at least a portion of the press nips 14, 16 of the press section 12 in response to a predetermined total pressing action, in particular depending on a predetermined target total pressing action of the press section 12 are adjustable.
  • Fig. 2 shows a simplified schematic partial representation of an exemplary control and / or regulating device for example, a tandem NipcoFlex press 10th
  • Nipco-P-roll 20 there are in the Fig. 2 to recognize a so-called Nipco-P-roll 20 and a so-called NipcoFlex roll 22, in the present case, the NipcoFlex roll 22 is arranged below.
  • the pressing action in the nip formed between the two rolls 20, 22 can be influenced by supporting elements 24 and 26 assigned via the rolls 20, 22, which can be acted upon correspondingly by the control and / or regulating device 18.
  • the support elements 24 of the upper roller 20 are driven together in the present case. With the control of these upper support members 24 and the central support members 26 of the lower roller 22 can be controlled accordingly. In contrast, in the present embodiment, the edge-side support members 26 'of the lower roller 22 are controlled separately from the central support elements. However, the support elements 24, 26 or zones with support elements can also be controlled individually, so that the Pressing action in the cross machine direction by means of the control and regulating device 18 can be influenced.
  • Fig. 3 shows a schematic simplified representation of an embodiment of a controller 28 of the control and / or regulating device 18th
  • This controller 28 can be supplied as input signals, for example, a target total pressing effect and an actual total pressing effect, in the present case, the target total pressing effect, for example, based on a target total moisture and the actual total pressing effect, for example, based on a measured actual moisture of the fibrous web.
  • the controller 28 includes a controller 30, which is provided here for example as a PI controller. Basically, for example, a fuzzy controller is conceivable.
  • the controller 28 sets the loads of the individual press nips based on the measured humidity after the press section 12 and the difference with the setpoint.
  • the controller 28 provided, for example, as a moisture controller, it acts on all nips, with the exception of the last nip considered in the web running direction, with predeterminable weighting factors.
  • the controller 28 may influence the individual nip loads based on an online optimization algorithm that makes a prediction of, for example, a maximum energy savings associated with maximum energy savings for a given dewatering or moisture content.
  • the controller 28 includes, as already mentioned, a controller 30, which may be, for example, a standard PI controller, the response time of this controller is for example in the minute range.
  • the controller 28 is based in the present embodiment on a model scaling, for example, the nonlinearity of the control loop into account (see also Fig. 4 ).
  • control and / or regulating device 18 may be designed such that a predefinable desired total pressing effect is compared with an actual overall pressure determined in particular online, and the individual pressing effects of the relevant press nips as a function of the difference between the predefinable desired total pressing effect and the determined actual total pressure effect can be adjusted.
  • the controller 28 and the respective control and / or regulating device 18 may be designed so that the individual pressing effects of at least a portion of the press nips 14, 16 of the press section 12 (see also Fig. 1 and 2 ) are influenced by specifiable weight factors.
  • the weight factors can be fixed. However, it is also possible in particular for the weighting factors determined for the various press nips 14, 16 to be predeterminable depending on the operating state of the particular press, the respective felt moisture, the respective type of felt, the particular felt age, the type of paper, the basis weight and / or the like ,
  • the weighting factors can be optimized online with regard to the lowest possible total pressing effect.
  • the weighting factors in particular with regard to minimizing the be optimized overall in the press section 12 resulting press work.
  • the absolute line force, the force related to the maximum force, the absolute pressure, the pressure related to the maximum pressure and / or the like can be selected as a measure of the pressing work per press nip passage.
  • controller 18 and controller 28 may also include means for compensating for changes in the operating condition of the machine, particularly means for compensating for changes in machine speed, paper grade, basis weight, condition of a particular press, the Felt moisture, felt type, felt age and / or the like.
  • control and / or regulating device 18 or the controller 28 may also include a model scaling.
  • a device for measuring the actual moisture content of the fibrous web in the web running direction behind the press section 12 can be provided.
  • the desired total pressing effect for example, depending on a desired moisture content of the pulp in the area concerned can be selected behind the press section 12, while the actual total pressing effect of the measured actual moisture of the web depends.
  • the device for measuring the actual moisture is preferably provided immediately after the press section 12.
  • the desired overall pressing action may in particular also be selected as a function of a desired dewatering quantity of the press section 12, while the actual total pressing effect is selected as a function of the actual amount of dewatering of the press section 12.
  • control and / or regulating device 18 or the controller 28 may moreover comprise means for weighting, at least in part, differently, the various variables for determining the desired total pressing effect or the actual total pressing effect.
  • the controller 28 may be e.g. to act a moisture content controller, by a corresponding adjustment of the pressing action of at least one of the press nips 14, 16 of the press section 12 a specifiable moisture content of the fibrous web after the press section 12 is adjustable.
  • the moisture content controller may in particular be designed so that the pressing action of at least a portion of the press nips 14, 16 of the press section 12 can be influenced via predeterminable weighting factors.
  • Fig. 4 shows a diagram in which, for example, for a shoe press profile (profile A) and a shoe press profile with rewet (profile B), the dry content T is shown above the pressing pulse.
  • the resulting nonlinearity of the control loop can be determined, for example, by the model scaling of the controller 28 (cf. Fig. 3 ).
  • the respective machine speed and paper grade compensation may be based on a spreadsheet format or an N-dimensional neural network, allowing the controller 28 to be easily set for the correct work area.
  • a feed forward estimation and feedback on the basis of an algorithm implemented in the control and / or regulating device 18 or controller 28 may be used the humidity measurement, the press nips are controlled or regulated.

Abstract

The machine has a press section (12) with multiple press nips (14,16). A control and regulating unit (18) is provided which is implemented in such a way that the individual press effect of a part of the press nips of press section is adjusted as a function of a pre-determined total press effect, particularly as a function of pre-determined target total press effect of the press section. The pre-determined target total press effect is observed in machine direction or in transverse direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer mehrere Pressnips umfassenden Pressenpartie.The invention relates to a machine for producing and / or treating a fibrous web, in particular paper or board web, with a press section comprising a plurality of press nips.

Bisher werden die Pressniplasten der einzelnen Pressnips einer Papiermaschine manuell entsprechend den Erfahrungen der Bedienungsperson eingestellt, womit häufig der gesamte Produktionsbereich berücksichtigt wird.So far, the press nips of the individual press nips of a paper machine are adjusted manually according to the experience of the operator, which often takes into account the entire production area.

Die Entwässerung in einer Presse ist jedoch abhängig vom angewandten Druck, der Geschwindigkeit und der Papiersorte, was bedeutet, dass unter den meisten Betriebsbedingungen die Niplast zu hoch für die erforderliche Feuchte und Feuchtegehalt eingestellt ist. Während die Entwässerung oberhalb bestimmter Druckwerte im Wesentlichen nicht mehr zunimmt, sind der Energieverbrauch der Presse sowie die Abnutzung unmittelbar abhängig von den aufgebrachten Niplasten.However, dewatering in a press depends on the applied pressure, speed and paper grade, which means that under most operating conditions the Niplast is set too high for the required moisture and moisture content. While dewatering above certain pressures is essentially no longer increasing, the energy consumption of the press and wear are directly dependent on the applied nip loads.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich der Energieverbrauch insbesondere in der Pressenpartie ohne Beeinträchtigung der Qualität der Faserstoffbahn auf ein Minimum reduzieren lässt.The invention has for its object to provide an improved machine of the type mentioned, with the energy consumption can be reduced to a minimum, especially in the press section without affecting the quality of the fibrous web.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Steuer-und/oder Regeleinrichtung vorgesehen ist, die so ausgeführt ist, dass die einzelnen Presswirkungen zumindest eines Teils der Pressnips der Pressenpartie in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Gesamtpresswirkung, insbesondere in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Soll-Gesamtpresswirkung der Pressenpartie einstellbar sind.This object is achieved in that a control and / or regulating device is provided, which is designed so that the individual pressing effects of at least a portion of the press nips of the press section as a function of a predeterminable total pressing action, in particular depending on a predetermined target total pressing action of the press section are adjustable.

Aufgrund dieser Ausbildung kann die Pressniplast auf das zur Erzielung einer bestimmten Qualität der Faserstoffbahn erforderliche Minimum reduziert werden. So kann beispielsweise eine bestimmte Feuchte der hergestellten Faserstoffbahn mit minimaler Pressniplast erreicht werden. Der Energieverbrauch der Presse bzw. Pressenpartie wird also auf ein Minimium reduziert. Zudem werden die Filze weniger gequetscht, wodurch deren Lebensdauer entsprechend erhöht wird. Die verschiedenen Pressenteile (zum Beispiel Mantel) unterliegen einer geringeren Abnutzung, wodurch deren Lebensdauer wieder entsprechend erhöht wird. Es kann zudem das Volumen des betreffenden Endproduktes wesentlich erhöht werden, was insbesondere für Karton wesentlich ist.Due to this design, the press nip load can be reduced to the minimum required to achieve a certain quality of the fibrous web. Thus, for example, a certain moisture of the fibrous web produced can be achieved with a minimum press nip. The energy consumption of the press or press section is thus reduced to a minimum. In addition, the felts are less squeezed, whereby their life is increased accordingly. The various press parts (for example, sheath) are subject to less wear, whereby their life is increased again accordingly. In addition, the volume of the end product in question can be substantially increased, which is particularly important for cardboard.

Bevorzugt ist die Steuer- und/oder Regeleinrichtung so ausgeführt, dass eine vorgebbare Soll-Gesamtpresswirkung , in Bahnlaufrichtung und/oder in Maschinenquerrichtung betrachtet, mit einer insbesondere online ermittelten Ist-Gesamtpresswirkung verglichen wird und die einzelnen Presswirkungen der betreffenden Pressnips in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der vorgebbaren Soll-Gesamtpresswirkung und der ermittelten Ist-Gesamtpresswirkung eingestellt werden.Preferably, the control and / or regulating device is designed so that a predetermined target total pressing action, viewed in the web running direction and / or in the cross machine direction, is compared with a particular online determined total actual pressing effect and the individual pressing effects of the respective press nips as a function of the difference be set between the predetermined target total pressing effect and the determined actual total pressing effect.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Steuer- und/oder Regeleinrichtung so ausgeführt ist, dass die einzelnen Presswirkungen zumindest eines Teils der Pressnips der Pressenpartie über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflusst werden. Dabei werden bevorzugt bis auf die Presswirkung des in Bahnlaufrichtung betrachtet letzten Pressnips die einzelnen Presswirkungen aller Pressnips der Pressenpartie über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflusst.It is also particularly advantageous if the control and / or regulating device is designed such that the individual pressing effects of at least part of the press nips of the press section are influenced by predefinable weighting factors. In this case, preference is given to the individual pressing except for the pressing action of the last press nip in the web running direction Pressing effects of all press nips of the press section influenced by specifiable weight factors.

Die Gewichtsfaktoren können beispielsweise fest vorgegeben sein.The weighting factors can be fixed, for example.

Gemäß einer alternativen zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine sind die für die verschiedenen Pressnips bestimmten Gewichtsfaktoren in Abhängigkeit vom Betriebszustand der jeweiligen Presse, von der jeweiligen Filzfeuchte, dem jeweiligen Filztyp, dem jeweiligen Filzalter, der Papiersorte, dem Flächengewicht und/oder dergleichen vorgebbar.According to an alternative expedient embodiment of the machine according to the invention, the weighting factors determined for the various press nips can be predetermined depending on the operating state of the respective press, the respective felt moisture, the respective type of felt, the particular felt age, the type of paper, the weight per unit area and / or the like.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Steuer- und/oder Regeleinrichtung so ausgeführt ist, dass die Gewichtsfaktoren insbesondere online im Hinblick auf eine möglichst minimale Gesamtpresswirkung optimiert werden.It is also particularly advantageous if the control and / or regulating device is designed so that the weighting factors are optimized, in particular online, with a view to achieving the lowest possible total pressing effect.

Dabei kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung insbesondere so ausgeführt sein, dass die Gewichtsfaktoren vorteilhafterweise online im Hinblick auf eine Minimierung der sich insgesamt in der Pressenpartie ergebenden Pressarbeit optimiert werden.In this case, the control and / or regulating device may in particular be designed so that the weighting factors are advantageously optimized online with a view to minimizing the overall resulting in the press section pressing work.

Als Maß für die Pressarbeit je Pressnipdurchgang können insbesondere die absolute Linienkraft, die auf die Maximalkraft bezogene Kraft, der absolute Druck, der auf den Maximaldruck bezogene Druck und/oder dergleichen gewählt sein.In particular, the absolute line force, the force related to the maximum force, the absolute pressure, the pressure related to the maximum pressure and / or the like may be selected as a measure of the pressing work per press nip passage.

Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform umfasst die Steuer- und/oder Regeleinrichtung Mittel zur Kompensation von Änderungen des Betriebszustandes der Maschine, insbesondere Mittel zur Kompensation von Änderungen der Maschinengeschwindigkeit, der Papiersorte, des Flächengewichts, des Zustandes einer jeweiligen Presse, der Filzfeuchte, des Filztyps, des Filzalters und/oder dergleichen.According to an expedient practical embodiment, the control and / or regulating device comprises means for compensating for changes in the operating state of the machine, in particular means for Compensation for changes in machine speed, paper grade, basis weight, press condition, felt moisture, felt type, felt age, and / or the like.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Steuer- und/oder Regeleinrichtung eine Modellskalierung umfasst.It is also particularly advantageous if the control and / or regulating device comprises a model scaling.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass eine Einrichtung zur Messung der Ist-Feuchte der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung hinter der Pressenpartie vorgesehen ist, dass die Soll-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von einer Soll-Feuchte der Faserstoffbahn in dem betreffenden Bereich hinter der Pressenpartie gewählt ist und dass die Ist-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von der gemessenen Ist-Feuchte der Faserstoffbahn gewählt ist.An advantageous embodiment of the machine according to the invention is characterized in that a device for measuring the actual moisture content of the fibrous web in the web running direction behind the press section is provided, that the target total pressing effect in dependence on a nominal moisture of the fibrous web in the area behind the Press section is selected and that the actual total pressing effect is selected as a function of the measured actual moisture content of the fibrous web.

Dabei ist die Einrichtung zur Messung der Ist-Feuchte der Faserstoffbahn bevorzugt unmittelbar nach der Pressenpartie angeordnet.In this case, the device for measuring the actual moisture content of the fibrous web is preferably arranged immediately after the press section.

Gemäß einer weiteren bevorzugten praktischen Ausführungsform ist die Soll-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von einer Soll-Entwässerungsmenge der Pressenpartie und die Ist-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von der Ist-Entwässerungsmenge der Pressenpartie gewählt.According to a further preferred practical embodiment, the desired total pressing action is selected as a function of a desired dewatering amount of the press section and the actual total pressing action as a function of the actual dewatering amount of the press section.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Soll-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von mehreren Größen wie insbesondere der Entwässerungsmenge, der Feuchteänderung der Faserstoffbahn, der Feuchteänderung eines jeweiligen Filzes und/oder dergleichen gewählt ist und zur Bestimmung der Ist-Gesamtpresswirkung Mittel zur Messung der Ist-Werte der betreffenden Größen vorgesehen sind. Dabei kann die Steuer-und/oder Regeleinrichtung insbesondere Mittel umfassen, um die verschiedenen Größen zur Bestimmung der Soll-Gesamtpresswirkung bzw. der Ist-Gesamtpresswirkung zumindest teilweise unterschiedlich zu gewichten.It is also particularly advantageous if the desired total pressing action is selected as a function of a plurality of variables such as, in particular, the amount of dewatering, the change in humidity of the fibrous web, the change in humidity of a particular felt and / or the like and means for measuring the actual total pressing effect. Values of the respective sizes are provided. The tax and / or Control means comprise in particular means to at least partially weight the different sizes for determining the target total pressing effect or the actual total pressing effect differently.

Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann insbesondere einen PI-Regler umfassen.The control and / or regulating device may in particular comprise a PI controller.

In bestimmten Fällen ist es auch von Vorteil, wenn die Steuer- und/oder Regeleinrichtung einen Fuzzy-Regler umfasst.In certain cases, it is also advantageous if the control and / or regulating device comprises a fuzzy controller.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist die Steuer- und/oder Regeleinrichtung so ausgeführt, dass sie die einzelnen Presswirkungen zumindest eines Teils der Pressnips der Pressenpartie auf der Basis einer insbesondere online erstellten Vorhersage einer eine maximale Energieeinsparung mit sich bringenden Niplastverteilung für eine vorgebbare Entwässerung beeinflusst.According to a preferred practical embodiment of the machine according to the invention, the control and / or regulating device is designed such that it determines the individual pressing effects of at least part of the press nips of the press section on the basis of a prediction of a maximum energy saving Niplast distribution which can be predefined, in particular, online Drainage influenced.

Bevorzugt umfasst die Steuer- und/oder Regeleinrichtung einen Feuchtegehalts-Controller, um über eine entsprechende Einstellung der Presswirkung zumindest eines Pressnips der Pressenpartie einen vorgebbaren Feuchtegehalt der Faserstoffbahn nach der Pressenpartie einzustellen. Dabei ist der Feuchtegehalts-Controller zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass die Presswirkung zumindest eines Teils der Pressnips der Pressenpartie über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflussbar ist.The control and / or regulating device preferably comprises a moisture content controller in order to set a predeterminable moisture content of the fibrous web after the press section via a corresponding adjustment of the pressing action of at least one press nip of the press section. Here, the moisture content controller is expediently designed so that the pressing action of at least a portion of the press nips of the press section can be influenced via predeterminable weighting factors.

Vorteilhafterweise ist der Feuchtegehalts-Controller dabei so ausgeführt, dass bis auf die Presswirkung des in Bahnlaufrichtung betrachtet letzten Pressnips die Presswirkung aller Pressnips der Pressenpartie über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflussbar sind.Advantageously, the moisture content controller is designed so that, apart from the pressing action of the last press nip, as viewed in the web running direction, the pressing action of all press nips of the press section can be influenced by predeterminable weighting factors.

Gemäß einer weiteren bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist der Feuchtegehalts-Controller so ausgeführt, dass er die Presswirkung zumindest eines Teils der Pressnips der Pressenpartie auf der Basis einer insbesondere online erstellten Vorhersage einer eine maximale Energieeinsparung mit sich bringenden Niplastverteilung für eine vorgebbare Entwässerung bzw. einen vorgebbaren Feuchtegehalt beeinflusst.According to a further preferred practical embodiment of the machine according to the invention, the moisture content controller is designed such that it determines the pressing action of at least part of the press nips of the press section on the basis of a prediction of a maximum energy saving Niplast distribution for a predefinable drainage or, in particular, online. influenced a specified moisture content.

Es kann also beispielsweise ein Feuchtegehalts-Controller vorgesehen sein, der die Feuchtigkeit entweder von einer unmittelbar hinter der Presse bzw. Pressenpartie angeordneten Feuchtemesseinrichtung oder beispielsweise von einer Feuchtemesseinrichtung nach der anschließenden Trockengruppe erhält.Thus, for example, it is possible to provide a moisture content controller which receives the moisture either from a moisture measuring device arranged directly behind the press or press section or, for example, from a moisture measuring device after the subsequent drying group.

Generell kann die Presssenlast-Feuchtigkeits-Beziehung insbesondere auf zumindest einem der folgenden mathematischen Modelle beruhen, die entsprechend in die Steuer- und/oder Regeleinrichtung implementiert sein können:

  1. 1. Abnehmendes Permeabilitätsmodell (Decreasing permeability model) m = m 0 1 + A N m 0 x I v W 2 - 1 / n + R W ,
    Figure imgb0001
    mit
    m = Feuchtverhältnis nach der Presse bzw. Pressenpartie,
    mo = eingehendes Feuchtverhältnis
    I (Pa.s) = Pressimpuls
    W (kg/m2) = Flächengewicht
    ν (m2/s) = kinematische Viskosität
    A (kg/m) = Permeabilitätskoeffizient
    n = Kompressibilitätsfaktor
    W (kg/m2) = Rückfeuchtungsausdruck Trockengehalt = 1 1 + m
    Figure imgb0002
  2. 2. Begrenztes Konsistenz-Modell (Limited Consistency Model)
    c N = c L - k I η W 2 + 1 c L - c i 2 - 1 / 2 ,
    Figure imgb0003
    mit
    cN = Trockenheit (Konsistenz) am Nip
    ci = eingehende Konsistenz
    I (Pa.s) = Pressimpuls
    W (kg/m2) = Flächengewicht
    η (Pa.s) = Viskosität
    cL = Begrenzende Konsistenz
    k (m4/kg2) = Anpassungskonstante c = 1 1 c N + R W
    Figure imgb0004
In general, the press-load-moisture relationship may be based, in particular, on at least one of the following mathematical models, which may be implemented in the control and / or regulating device accordingly:
  1. 1. Decreasing permeability model m = m 0 1 + A N m 0 x I v W 2 - 1 / n + R W .
    Figure imgb0001
    With
    m = wet ratio after the press or press section,
    m o = incoming moisture ratio
    I (Pa.s) = pressing pulse
    W (kg / m 2 ) = basis weight
    ν (m 2 / s) = kinematic viscosity
    A (kg / m) = permeability coefficient
    n = compressibility factor
    W (kg / m 2 ) = rewet expression dryness = 1 1 + m
    Figure imgb0002
  2. 2. Limited Consistency Model (Limited Consistency Model)
    c N = c L - k I η W 2 + 1 c L - c i 2 - 1 / 2 .
    Figure imgb0003
    With
    c N = dryness (consistency) on the nip
    c i = incoming consistency
    I (Pa.s) = pressing pulse
    W (kg / m 2 ) = basis weight
    η (Pa.s) = viscosity
    c L = limiting consistency
    k (m 4 / kg 2 ) = adaptation constant c = 1 1 c N + R W
    Figure imgb0004

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer eine Tandem-NipcoFlex-Presse umfassenden Pressenpartie,
Fig. 2
eine vereinfachte schematische Teildarstellung einer beispielhaften Steuer- und/oder Regeleinrichtung,
Fig. 3
eine schematische vereinfachte Darstellung eines einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung zugeordneten Controllers und
Fig. 4
ein Diagramm, in dem beispielsweise für ein Schuh-pressprofil ohne und ein Schuhpressprofil mit Rück-feuchtende der Trockengehalt über dem Pressimpuls dargestellt ist.
The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to the drawing; in this show:
Fig. 1
a schematic representation of a press section comprising a tandem NipcoFlex press,
Fig. 2
a simplified schematic partial representation of an exemplary control and / or regulating device,
Fig. 3
a schematic simplified representation of a control and / or regulating device associated controller and
Fig. 4
a diagram in which, for example, for a shoe press profile without and a shoe press profile with rewet end of the dry content is shown on the press pulse.

Fig. 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine beispielsweise eine doppelt befilzte Tandem-NipcoFlex-Presse 10 umfassende Pressenpartie 12 einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, bei der es sich im vorliegenden Fall beispielsweise um eine Papier-oder Kartonbahn handelt. Fig. 1 shows a schematic partial view of a double felted tandem NipcoFlex press 10 comprehensive press section 12 of a machine for producing and / or treating a fibrous web, which is in the present case, for example, a paper or board web.

Die Pressenpartie 12 bzw. Tandem-NipcoFlex-Presse 10 umfasst mehrere Pressnips 14, 16.The press section 12 or tandem NipcoFlex press 10 comprises a plurality of press nips 14, 16.

Zudem umfasst die betreffende Maschine eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18.In addition, the relevant machine comprises a control and / or regulating device 18.

Die Pressenpartie 12 muss nicht zwingend eine solche Tandem-NipcoFlex-Presse 10 umfassen. Diese ist hier lediglich als Beispiel angegeben. Allgemein kann die Pressenpartie 12 einen oder mehrere Pressnips aufweisen.The press section 12 need not necessarily comprise such a tandem NipcoFlex press 10. This is only given as an example here. Generally, the press section 12 may comprise one or more press nips.

Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 ist so ausgeführt, dass die einzelnen Presswirkungen zumindest eines Teils der Pressnips 14, 16 der Pressenpartie 12 in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Gesamtpresswirkung, insbesondere in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Soll-Gesamtpresswirkung der Pressenpartie 12 einstellbar sind.The control and / or regulating device 18 is designed so that the individual pressing effects of at least a portion of the press nips 14, 16 of the press section 12 in response to a predetermined total pressing action, in particular depending on a predetermined target total pressing action of the press section 12 are adjustable.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte schematische Teildarstellung einer beispielhaften Steuer- und/oder Regeleinrichtung für beispielsweise eine Tandem-NipcoFlex-Presse 10. Fig. 2 shows a simplified schematic partial representation of an exemplary control and / or regulating device for example, a tandem NipcoFlex press 10th

Dabei sind in der Fig. 2 eine sogenannte Nipco-P-Walze 20 und eine sogenannte NipcoFlex-Walze 22 zu erkennen, wobei im vorliegenden Fall die NipcoFlex-Walze 22 unten angeordnet ist. Die Presswirkung in dem zwischen den beiden Walzen 20, 22 gebildeten Nip ist über den Walzen 20, 22 zugeordnete Stützelemente 24 bzw. 26 beeinflussbar, die über die Steuer-und/oder Regeleinrichtung 18 entsprechend beaufschlagbar sind.There are in the Fig. 2 to recognize a so-called Nipco-P-roll 20 and a so-called NipcoFlex roll 22, in the present case, the NipcoFlex roll 22 is arranged below. The pressing action in the nip formed between the two rolls 20, 22 can be influenced by supporting elements 24 and 26 assigned via the rolls 20, 22, which can be acted upon correspondingly by the control and / or regulating device 18.

Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, sind im vorliegenden Fall die Stützelemente 24 der oberen Walze 20 gemeinsam ansteuerbar. Mit der Ansteuerung dieser oberen Stützelemente 24 können auch die mittleren Stützelemente 26 der unteren Walze 22 entsprechend angesteuert werden. Dagegen sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die randseitigen Stützelemente 26' der unteren Walze 22 getrennt von den mittleren Stützelementen ansteuerbar. Die Stützelemente 24, 26 oder Zonen mit Stützelementen können aber auch einzeln angesteuert werden, so dass die Presswirkung auch in Maschinenquerrichtung mittels der Steuer- und Regeleinrichtung 18 beeinflussbar ist.As based on the Fig. 2 can be seen, the support elements 24 of the upper roller 20 are driven together in the present case. With the control of these upper support members 24 and the central support members 26 of the lower roller 22 can be controlled accordingly. In contrast, in the present embodiment, the edge-side support members 26 'of the lower roller 22 are controlled separately from the central support elements. However, the support elements 24, 26 or zones with support elements can also be controlled individually, so that the Pressing action in the cross machine direction by means of the control and regulating device 18 can be influenced.

Fig. 3 zeigt in schematischer vereinfachter Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Controllers 28 der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18. Fig. 3 shows a schematic simplified representation of an embodiment of a controller 28 of the control and / or regulating device 18th

Diesem Controller 28 können als Eingangssignale beispielsweise eine Soll-Gesamtpresswirkung und eine Ist-Gesamtpresswirkung zugeführt werden, wobei im vorliegenden Fall die Soll-Gesamtpresswirkung beispielsweise auf einer Soll-Gesamtfeuchte und die Ist-Gesamtpresswirkung beispielsweise auf einer gemessenen Ist-Feuchte der Faserstoffbahn basieren kann.This controller 28 can be supplied as input signals, for example, a target total pressing effect and an actual total pressing effect, in the present case, the target total pressing effect, for example, based on a target total moisture and the actual total pressing effect, for example, based on a measured actual moisture of the fibrous web.

Der Controller 28 umfasst einen Regler 30, der hier beispielsweise als PI-Regler vorgesehen ist. Grundsätzlich ist beispielsweise auch ein Fuzzy-Regler denkbar.The controller 28 includes a controller 30, which is provided here for example as a PI controller. Basically, for example, a fuzzy controller is conceivable.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt der Controller 28 basierend auf der gemessenen Feuchte nach der Pressenpartie 12 und der Differenz mit dem Sollwert die Lasten der einzelnen Pressnips ein. Bei einer vereinfachten Ausführung des beispielsweise als Feuchte-Controller vorgesehenen Controllers 28 wirkt dieser mit Ausnahme des in Bahnlaufrichtung betrachtet letzten Nips mit vorgebbaren Gewichtsfaktoren auf alle Nips.In the present embodiment, the controller 28 sets the loads of the individual press nips based on the measured humidity after the press section 12 and the difference with the setpoint. In a simplified embodiment of the controller 28 provided, for example, as a moisture controller, it acts on all nips, with the exception of the last nip considered in the web running direction, with predeterminable weighting factors.

Gemäß einer erweiterten Ausführungsform kann der Controller 28 die einzelnen Niplasten basierend auf einem Online-Optimierungsalgorithmus beeinflussen, der eine Vorhersage z.B. einer eine maximale Energieeinsparung mit sich bringenden Niplastverteilung für eine vorgebbare Entwässerung bzw. einen vorgebbaren Feuchtegehalt trifft.According to an extended embodiment, the controller 28 may influence the individual nip loads based on an online optimization algorithm that makes a prediction of, for example, a maximum energy savings associated with maximum energy savings for a given dewatering or moisture content.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Controller 28, wie bereits erwähnt, einen Regler 30, bei dem es sich beispielsweise um einen Standard-PI-Regler handeln kann, wobei die Antwortzeit dieses Reglers z.B. im Minutenbereich liegt. Der Controller 28 basiert im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einer Modellskalierung, die z.B. die Nichtlinearität der Regelschleife mit berücksichtigt (vgl. auch Fig. 4).In the present embodiment, the controller 28 includes, as already mentioned, a controller 30, which may be, for example, a standard PI controller, the response time of this controller is for example in the minute range. The controller 28 is based in the present embodiment on a model scaling, for example, the nonlinearity of the control loop into account (see also Fig. 4 ).

Allgemein kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 so ausgeführt sein, dass eine vorgebbare Soll-Gesamtpresswirkung mit einer insbesondere online ermittelten Ist-Gesamtpressung verglichen wird und die einzelnen Presswirkungen der betreffenden Pressnips in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der vorgebbaren Soll-Gesamtpresswirkung und der ermittelten Ist-Gesamtpresswirkung eingestellt werden.In general, the control and / or regulating device 18 may be designed such that a predefinable desired total pressing effect is compared with an actual overall pressure determined in particular online, and the individual pressing effects of the relevant press nips as a function of the difference between the predefinable desired total pressing effect and the determined actual total pressure effect can be adjusted.

Wie anhand der Fig. 3 zu erkennen ist, kann der Controller 28 bzw. die betreffende Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 so ausgeführt sein, dass die einzelnen Presswirkungen zumindest eines Teils der Pressnips 14, 16 der Pressenpartie 12 (vgl. auch die Fig. 1 und 2) über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflusst werden.As based on the Fig. 3 can be seen, the controller 28 and the respective control and / or regulating device 18 may be designed so that the individual pressing effects of at least a portion of the press nips 14, 16 of the press section 12 (see also Fig. 1 and 2 ) are influenced by specifiable weight factors.

Dabei können die Gewichtsfaktoren fest vorgegeben sein. Es ist jedoch insbesondere auch möglich, dass die für die verschiedenen Pressnips 14, 16 bestimmten Gewichtsfaktoren in Abhängigkeit vom Betriebszustand der jeweiligen Presse, von der jeweiligen Filzfeuchte, dem jeweiligen Filztyp, dem jeweiligen Filzalter, der Papiersorte, dem Flächengewicht und/oder dergleichen vorgebbar sind.The weight factors can be fixed. However, it is also possible in particular for the weighting factors determined for the various press nips 14, 16 to be predeterminable depending on the operating state of the particular press, the respective felt moisture, the respective type of felt, the particular felt age, the type of paper, the basis weight and / or the like ,

Die Gewichtsfaktoren können insbesondere online im Hinblick auf eine möglichst minimale Gesamtpresswirkung optimiert werden. Dabei können die Gewichtsfaktoren insbesondere im Hinblick auf eine Minimierung der sich insgesamt in der Pressenpartie 12 ergebenden Pressarbeit optimiert werden.In particular, the weighting factors can be optimized online with regard to the lowest possible total pressing effect. In this case, the weighting factors, in particular with regard to minimizing the be optimized overall in the press section 12 resulting press work.

Als Maß für die Pressarbeit je Pressnipdurchgang können beispielsweise die absolute Linienkraft, die auf die Maximalkraft bezogene Kraft, der absolute Druck, der auf den Maximaldruck bezogene Druck und/oder dergleichen gewählt sein.For example, the absolute line force, the force related to the maximum force, the absolute pressure, the pressure related to the maximum pressure and / or the like can be selected as a measure of the pressing work per press nip passage.

Wie anhand der Fig. 3 zu erkennen ist, kann die Steuer- und Regeleinrichtung 18 bzw. der Controller 28 insbesondere auch Mittel zur Kompensation von Änderungen des Betriebszustandes der Maschine, insbesondere Mittel zur Kompensation von Änderungen der Maschinengeschwindigkeit, der Papiersorte, des Flächengewichts, des Zustandes einer jeweiligen Presse, der Filzfeuchte, des Filztyps, des Filzalters und/oder dergleichen umfassen.As based on the Fig. 3 In particular, the controller 18 and controller 28 may also include means for compensating for changes in the operating condition of the machine, particularly means for compensating for changes in machine speed, paper grade, basis weight, condition of a particular press, the Felt moisture, felt type, felt age and / or the like.

Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 bzw. der Controller 28 insbesondere auch eine Modellskalierung umfassen.As in Fig. 3 In particular, the control and / or regulating device 18 or the controller 28 may also include a model scaling.

Es kann insbesondere eine Einrichtung zur Messung der Ist-Feuchte der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung hinter der Pressenpartie 12 vorgesehen sein. Dabei kann die Soll-Gesamtpresswirkung beispielsweise in Abhängigkeit von einer Soll-Feuchte der Faserstoff in dem betreffenden Bereich hinter der Pressenpartie 12 gewählt sein, während die Ist-Gesamtpresswirkung von der gemessenen Ist-Feuchte der Bahn abhängt. Dabei ist die Einrichtung zur Messung der Ist-Feuchte bevorzugt unmittelbar nach der Pressenpartie 12 vorgesehen.In particular, a device for measuring the actual moisture content of the fibrous web in the web running direction behind the press section 12 can be provided. In this case, the desired total pressing effect, for example, depending on a desired moisture content of the pulp in the area concerned can be selected behind the press section 12, while the actual total pressing effect of the measured actual moisture of the web depends. In this case, the device for measuring the actual moisture is preferably provided immediately after the press section 12.

Die Soll-Gesamtpresswirkung kann insbesondere auch in Abhängigkeit von einer Soll-Entwässerungsmenge der Pressenpartie 12 gewählt sein, während die Ist-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von der Ist-Entwässerungsmenge der Pressenpartie 12 gewählt wird.The desired overall pressing action may in particular also be selected as a function of a desired dewatering quantity of the press section 12, while the actual total pressing effect is selected as a function of the actual amount of dewatering of the press section 12.

Es ist beispielsweise auch denkbar, die Soll-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von mehreren Größen wie insbesondere der Entwässerungsmenge, der Feuchteänderung der Faserstoffbahn, der Feuchteänderung eines jeweiligen Filzes und/oder dergleichen zu wählen und zur Bestimmung der Ist-Gesamtpresswirkung Mittel zur Messung der Ist-Werte der betreffenden Größen vorzusehen.It is also conceivable, for example, to select the desired total pressing effect as a function of a plurality of variables, in particular the amount of dewatering, the change in humidity of the fibrous web, the change in humidity of a respective felt and / or the like, and means for measuring the actual values for determining the actual total pressing action of the sizes concerned.

Wie anhand der Fig. 3 zu erkennen ist, kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 18 bzw. der Controller 28 überdies Mittel umfassen, um die verschiedenen Größen zur Bestimmung der Soll-Gesamtpresswirkung bzw. der Ist-Gesamtpresswirkung zumindest teilweise unterschiedlich zu gewichten.As based on the Fig. 3 In addition, the control and / or regulating device 18 or the controller 28 may moreover comprise means for weighting, at least in part, differently, the various variables for determining the desired total pressing effect or the actual total pressing effect.

Bei dem Controller 28 kann es sich z.B. um einen Feuchtegehalt-Controller handeln, durch den über eine entsprechende Einstellung der Presswirkung zumindest eines der Pressnips 14, 16 der Pressenpartie 12 ein vorgebbarer Feuchtegehalt der Faserstoffbahn nach der Pressenpartie 12 einstellbar ist. Dabei kann der Feuchtegehalts-Controller insbesondere so ausgeführt sein, dass die Presswirkung zumindest eines Teils der Pressnips 14, 16 der Pressenpartie 12 über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflussbar sind.The controller 28 may be e.g. to act a moisture content controller, by a corresponding adjustment of the pressing action of at least one of the press nips 14, 16 of the press section 12 a specifiable moisture content of the fibrous web after the press section 12 is adjustable. In this case, the moisture content controller may in particular be designed so that the pressing action of at least a portion of the press nips 14, 16 of the press section 12 can be influenced via predeterminable weighting factors.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, in dem beispielsweise für ein Schuhpressprofil (Profil A) und ein Schuhpressprofil mit Rückfeuchtende (Profil B) der Trockengehalt T über dem Pressimpuls dargestellt ist. Die sich daraus ergebende Nichtlinearität der Regelschleife kann beispielsweise durch die Modellskalierung des Controllers 28 (vgl. Fig. 3) berücksichtigt werden. Fig. 4 shows a diagram in which, for example, for a shoe press profile (profile A) and a shoe press profile with rewet (profile B), the dry content T is shown above the pressing pulse. The resulting nonlinearity of the control loop can be determined, for example, by the model scaling of the controller 28 (cf. Fig. 3 ).

Die jeweilige Kompensation der Maschinengeschwindigkeit und der Papiersorte können beispielsweise auf einem Tabellenformat oder einem N-dimensionalen neuronalen Netzwerk basieren, wodurch der Controller 28 auf einfache Weise für den richtigen Arbeitsbereich eingestellt werden kann.For example, the respective machine speed and paper grade compensation may be based on a spreadsheet format or an N-dimensional neural network, allowing the controller 28 to be easily set for the correct work area.

Für die Gewichtung der einzelnen Regelschleifen kann in der Steuer-und/oder Regeleinrichtung 18 bzw. dem Controller 28 beispielsweise ein Optimierungsalgorithmus implementiert sein, der folgendes bewerkstelligt:

  • der Feuchtegehalt soll beim Arbeitspunkt konstant bleiben
  • die Summe der in den einzelnen Nips aufgebrachten Leistungen bzw. Pressleistungen soll insgesamt auf ein Minimum reduziert sein: PressleistungNip1 + PressleistungNip2 ... + PressleistungNipn ⇒ Minimum.
For the weighting of the individual control loops, in the control and / or regulating device 18 or the controller 28, for example, an optimization algorithm can be implemented which accomplishes the following:
  • the moisture content should remain constant at the operating point
  • the sum of the power and press power applied in the individual nips should be reduced to a minimum overall: press power Nip1 + press power Nip2 ... + press power Nipn ⇒ minimum.

Im Fall einer Presse mit in Maschinenquerrichtung variabel einstellbarer Presslast (zum Beispiel Nipco F) können durch einen in der Steuer-und/oder Regeleinrichtung 18 bzw. in dem Controller 28 implementierten Algorithmus über eine Vorlaufschätzung (feed forward estimation) und eine Rückkopplung auf der Basis der Feuchtemessung die Pressniplasten gesteuert bzw. geregelt werden. In gleicher Weise ist auch eine Kompensation der sich in Querrichtung ergebenden Feuchteänderungen beispielsweise über einen Dampfblaskasten möglich.In the case of a press with variable cross-machine direction compressive load (for example Nipco F), a feed forward estimation and feedback on the basis of an algorithm implemented in the control and / or regulating device 18 or controller 28 may be used the humidity measurement, the press nips are controlled or regulated. In the same way, it is also possible to compensate for the moisture changes resulting in the transverse direction, for example via a steam blow box.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Tandem-NipcoFlex-PresseTandem NipcoFlex Press
1212
Pressenpartiepress section
1414
Pressnippress nip
1616
Pressnippress nip
1818
Steuer- und/oder RegeleinrichtungControl and / or regulating device
2020
Walzeroller
2222
Walzeroller
2424
Stützelementsupport element
2626
Stützelementsupport element
2828
Controllercontroller
3030
Reglerregulator
32 a-c32 a-c
Nip-SteuerungNip Control
KEKE
Kastenentlastungbox relief
SDSD
Systemdrucksystem pressure
DSDS
Druck in StützelementenPressure in support elements
GPWsGPWS
Gesamtpresswirkung (soll)Total pressure effect (should)
GPWiGPWI
Gesamtpresswirkung (ist)Total pressing effect (is)
MSKMSK
ModelskalierungModel scale
GkGk
Geschwindigkeitskompensationspeed compensation
Sksk
Seitenkompensationside compensation
Nip-GwNip-Gw
Nip- GewichtungNip weighting
TT
Trockengehaltdryness

Claims (23)

Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer mehrere Pressnips (14, 16) umfassenden Pressenpartie (12),
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) vorgesehen ist, die so ausgeführt ist, dass die einzelnen Presswirkungen zumindest eines Teils der Pressnips (14, 16) der Pressenpartie (12) in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Gesamtpresswirkung, insbesondere in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Soll-Gesamtpresswirkung der Pressenpartie (12) einstellbar sind.
Machine for producing and / or treating a fibrous web, in particular paper or board web, with a press section (12) comprising a plurality of press nips (14, 16),
characterized,
that a control and / or regulating device (18) is provided, which is designed so that the individual press effects at least a portion of the press nips (14, 16) of the press section (12) in dependence on a predeterminable total pressing action, in particular in response to a predeterminable desired total pressing action of the press section (12) are adjustable.
Maschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) so ausgeführt ist, dass eine vorgebbare Soll-Gesamtpresswirkung, in Bahnlaufrichtung und/oder in Querrichtung betrachtet, mit einer insbesondere online ermittelten Ist-Gesamtpresswirkung verglichen wird und die einzelnen Presswirkungen der betreffenden Pressnips in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der vorgebaren Soll-Gesamtpresswirkung und der ermittelten Ist- Gesamtpresswirkung eingestellt werden.
Machine according to claim 1,
characterized,
that the control and / or regulating device (18) is designed so that a predetermined target total pressing action, considered in the web running direction and / or in the transverse direction, is compared to a particular online determined actual total pressing effect and the individual pressing effects of the respective press nip in dependence be set by the difference between the presettable target total pressing effect and the determined actual total pressing effect.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) so ausgeführt ist, dass die einzelnen Presswirkungen zumindest eines Teils der Pressnips (14, 16) der Pressenpartie (12) über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflusst werden.
Machine according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the control and / or regulating device (18) is designed such that the individual pressing effects of at least part of the press nips (14, 16) of the press section (12) are influenced by predeterminable weighting factors.
Maschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) so ausgeführt ist, dass bis auf die Presswirkung des in Bahnlaufrichtung betrachtet letzten Pressnips die einzelnen Presswirkungen aller Pressnips (14, 16) der Pressenpartie (12) über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflusst werden.
Machine according to claim 3,
characterized,
that the control and / or regulating device (18) is designed so that up to the pressing action of the considered in the web running direction of the last press nip the individual pressing effects of all the press nips (14, 16) of the press section (12) are influenced by predetermined weighting factors.
Maschine nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gewichtsfaktoren fest vorgegeben sind.
Machine according to claim 3 or 4,
characterized,
that the weighting factors are fixed.
Maschine nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die für die verschiedenen Pressnips (14, 16) bestimmten Gewichtsfaktoren in Abhängigkeit vom Betriebszustand der jeweiligen Presse, von der jeweiligen Filzfeuchte, dem jeweiligen Filztyp, dem jeweiligen Filzalter, der Papiersorte, dem Flächegewicht und/oder dergleichen vorgebbar sind.
Machine according to claim 3 or 4,
characterized,
in that the weighting factors determined for the various press nips (14, 16) can be predetermined as a function of the operating state of the respective press, the respective felt moisture, the respective felt type, the respective felt age, the type of paper, the basis weight and / or the like.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) so ausgeführt ist, dass die Gewichtsfaktoren insbesondere online im Hinblick auf eine möglichst minimale Gesamtpresswirkung optimiert werden.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the control and / or regulating device (18) is designed so that the weighting factors are optimized, in particular online, with regard to the lowest possible total pressing effect.
Maschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung so ausgeführt ist, dass die Gewichtsfaktoren insbesondere online im Hinblick auf eine Minimierung der sich insgesamt in der Pressenpartie (12) ergebenden Pressarbeit optimiert werden.
Machine according to claim 7,
characterized,
in that the control and / or regulating device is designed so that the weighting factors are optimized, in particular online, with a view to minimizing the pressing work resulting overall in the press section (12).
Maschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Maß für die Pressarbeit je Pressnipdurchgang die absolute Linienkraft, die auf die Maximalkraft bezogene Kraft, der absolute Druck, der auf den Maximaldruck bezogene Druck und/oder dergleichen gewählt sind.
Machine according to claim 8,
characterized,
in that the absolute line force, the force related to the maximum force, the absolute pressure, the pressure related to the maximum pressure and / or the like are selected as a measure of the pressing work per press nip passage.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) Mittel zur Kompensation von Änderungen des Betriebszustandes der Maschine, insbesondere Mittel zur Kompensation von Änderungen der Maschinengeschwindigkeit, der Papiersorte, des Flächengewichts, des Zustandes einer jeweiligen Presse, der Filzfeuchte, des Filztyps, des Filzalters und/oder dergleichen umfasst.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the control and / or regulating device (18) comprises means for compensating for changes in the operating state of the machine, in particular means for compensating changes in the machine speed, the type of paper, the basis weight, the state of a particular press, the felt moisture, the felt type, the felt age and / or the like.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) eine Modellskalierung umfasst.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
that the control and / or regulating device (18) comprises a model scaling.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Einrichtung zur Messung der Ist-Feuchte der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung hinter der Pressenpartie (12) vorgesehen ist, dass die Soll-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von einer Soll-Feuchte der Faserstoffbahn in dem betreffenden Bereich hinter der Pressenpartie (12) gewählt ist und dass die Ist-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von der gemessenen Ist-Feuchte der Faserstoffbahn gewählt ist.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
in that a device for measuring the actual moisture content of the fibrous web in the web running direction behind the press section (12) is provided, that the desired total pressing effect is selected as a function of a desired moisture content of the fibrous web in the relevant area behind the press section (12) and the actual total pressing effect is selected as a function of the measured actual moisture content of the fibrous web.
Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zur Messung der Ist-Feuchte der Faserstoffbahn unmittelbar nach der Pressenpartie (12) angeordnet ist.
Machine according to claim 12,
characterized,
that the means for measuring the actual humidity of the fibrous web is arranged directly after the press section (12).
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Soll-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von einer Soll-Entwässerungsmenge der Pressenpartie (12) und die Ist-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von der Ist- Entwässerungsmenge der Pressenpartie (12) gewählt ist.
Machine according to one of claims 1 to 11,
characterized,
in that the desired total pressing action is selected as a function of a desired dewatering quantity of the press section (12) and the actual total pressing effect as a function of the actual dewatering quantity of the press section (12).
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Soll-Gesamtpresswirkung in Abhängigkeit von mehreren Größen wie insbesondere der Entwässerungsmenge, der Feuchteänderung der Faserstoffbahn, der Feuchteänderung eines jeweiligen Filzes und/oder dergleichen gewählt ist und zur Bestimmung der Ist-Gesamtpresswirkung Mittel zur Messung der Ist-Werte der betreffenden Größen vorgesehen sind.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the setpoint total pressing effect is selected as a function of a plurality of variables such as, in particular, the amount of dewatering, the change in humidity of the fibrous web, the change in humidity of a respective felt and / or the like, and means for measuring the actual values of the relevant variables are provided for determining the total actual pressing action ,
Maschine nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) Mittel umfasst, um die verschiedenen Größen zur Bestimmung der Soll-Gesamtpresswirkung bzw. der Ist-Gesamtpresswirkung zumindest teilweise unterschiedlich zu gewichtet.
Machine according to claim 15,
characterized,
in that the control and / or regulating device (18) comprises means for weighting, at least in part, differently, the various variables for determining the desired total pressure effect or the actual total pressure effect.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) einen PI-Regler umfasst.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
that the control and / or regulating device (18) comprises a PI controller.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) einen Fuzzy-Regler umfasst.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the control and / or regulating device (18) comprises a fuzzy controller.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) so ausgeführt ist, dass sie die einzelnen Presswirkungen zumindest eines Teils der Pressnips (14, 16) der Pressenpartie (12) auf der Basis einer insbesondere online erstellten Vorhersage einer eine maximale Energieeinsparung mit sich bringenden Niplastverteilung für eine vorgebbare Entwässerung beeinflusst.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the control and / or regulating device (18) is designed such that it brings about the individual pressing effects of at least part of the press nips (14, 16) of the press section (12) on the basis of a prediction of a maximum energy saving produced, in particular, online Niplast distribution influenced for a given drainage.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (18) einen Feuchtegehalts-Controller (28) umfasst, um über eine entsprechende Einstellung der Presswirkung zumindest eines Pressnips (14, 16) der Pressenpartie (12) einen vorgebbaren Feuchtegehalt der Faserstoffbahn nach der Pressenpartie (12) einzustellen.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the control and / or regulating device (18) comprises a moisture content controller (28) in order to obtain a corresponding setting the pressing action of at least one press nip (14, 16) of the press section (12) to set a predetermined moisture content of the fibrous web after the press section (12).
Maschine nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Feuchtegehalts-Controller (28) so ausgeführt ist, dass die Presswirkung zumindest eines Teils der Pressnips (14, 16) der Pressenpartie (12) über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflussbar ist.
Machine according to claim 20,
characterized,
that the moisture content controller (28) is carried out so that the pressing action of at least part of the press nip (14, 16) of the press section (12) via predetermined weight factors can be influenced.
Maschine nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Feuchtegehalts-Controller (28) so ausgeführt ist, dass bis auf die Presswirkung des in Bahnlaufrichtung betrachtet letzten Pressnips die Presswirkung aller Pressnips (14, 16) der Pressenpartie (12) über vorgebbare Gewichtsfaktoren beeinflussbar ist.
Machine according to claim 21,
characterized,
that the moisture content controller (28) is designed so that up to the pressing action of the considered in the web running direction of the last press nip, the press effect of all the press nips (14, 16) of the press section (12) via predetermined weight factors can be influenced.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Feuchtegehalts-Controller (28) so ausgeführt ist, dass er die Presswirkung zumindest eines Teils der Pressnips (14, 16) der Pressenpartie (12) auf der Basis einer insbesondere online erstellten Vorhersage einer eine maximale Energieeinsparung mit sich bringenden Niplastverteilung für eine vorgebbare Entwässerung bzw. einen vorgebbaren Feuchtegehalt beeinflusst.
Machine according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the moisture content controller (28) is designed such that it determines the pressing action of at least a portion of the press nips (14, 16) of the press section (12) on the basis of a prediction of a maximum energy saving Niplast distribution, in particular given online, for a predefinable Dewatering or a specified moisture content influenced.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0159280A1 (en) * 1984-03-26 1985-10-23 Beloit Corporation Extended nip press arrangement
DE19705360A1 (en) * 1997-02-12 1998-08-13 Voith Sulzer Papiermasch Gmbh Press device for dewatering or smoothing a fibrous web
EP1329551A2 (en) * 2002-01-18 2003-07-23 Voith Paper Patent GmbH Process and apparatus for monitoring dewatering in a wet section of a paper machine

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