WO2009010343A1 - Verfahren und system zur online-ermittlung wenigstens einer dehnungseigenschaft einer laufenden papier- oder kartonbahn - Google Patents

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WO2009010343A1
WO2009010343A1 PCT/EP2008/057288 EP2008057288W WO2009010343A1 WO 2009010343 A1 WO2009010343 A1 WO 2009010343A1 EP 2008057288 W EP2008057288 W EP 2008057288W WO 2009010343 A1 WO2009010343 A1 WO 2009010343A1
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web tension
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Ewald Wetschenbacher
Jörg Maurer
Joachim Henssler
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Voith Patent Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for the on-line determination of at least one expansion property, in particular of the modulus of elasticity, of a running paper or board web in a machine for the production, finishing and / or further processing of paper or cardboard. It also relates to a method for the computer-aided online determination of at least one such dilation set.
  • the modulus of elasticity of the paper web in the machine direction in the laboratory is determined statically from the slope of a stress-strain diagram.
  • Process data are used during the manufacturing or refining process, which also measurement data of quality parameters in the laboratory can be included in the raw measurement data.
  • the raw measurement data is combined into data sets which were each determined simultaneously, whereby certain laboratory or quality measurements can be selected as target data that can be calculated from at least one other data used as input data by means of at least one soft-sensor algorithm running in a computer-based operation and linking unit are.
  • the data sets each contain measurement data which relate approximately to the same control volume of web or raw material, in particular paper or paper raw material.
  • the invention has for its object to provide an improved method and an improved system of the type mentioned, with a simple and reliable way a more accurate online determination of the respective elongation property is possible.
  • a method for the on-line determination of at least one elongation property, in particular the modulus of elasticity, of a running paper or board base in a machine for the production, finishing and / or further processing of paper or board is specified, in which the web train, the web thickness, the web speed in the machine direction before the web tension measuring point as well as the web speed in the machine direction according to the web tension measuring point are measured and the stretching property is determined online from the measured values obtained by these measurements.
  • the web thickness can be be measured for example in a free train of the paper web or, for example, in the form of the layer thickness of a winding.
  • the elasticity modulus of the paper web in the machine direction is determined online as the elongation property.
  • a value of the expansion characteristic or of the modulus of elasticity averaged over the web width is determined online from the measured values mentioned.
  • the winding hardness of a web roll produced from the paper web in a roll-up device or winding machine can then be checked via the relevant online determined tensile strength or modulus of elasticity.
  • the web tension is measured between two fixed points spaced apart from one another in the machine direction by which the web tension in the intermediate measuring path is decoupled from the web run occurring in front of or behind it.
  • This measure ensures that the web courses present in front of and behind the measuring section have no influence on the web tension measured within the measuring section and used to determine the elongation property.
  • At least one of the two fixed points is preferably defined by a clamping point or press nip defined between two rotating machine elements, in particular rollers.
  • At least one of the two fixed points can be defined by a nip or press nip in particular of a calender, a calender, a braker stack or a rolling or wetting machine.
  • the web tension is measured online mitteis a web tension measuring roller.
  • a web tension measuring roller for example, a BruleitwaSze with load cells and / or for example a piezobe publishedte roller can be used.
  • the modulus of elasticity is determined online from the relevant measured values via the following relationship:
  • E modulus of elasticity
  • BZ measured web tension
  • ⁇ measured web thickness
  • ⁇ - ⁇ V / V ⁇ Vr, ah - V V0f ) / V n ach
  • Vuor measured web speed in front of the web tension measuring point
  • V after measured web speed after the web tension measuring point
  • the modulus of elasticity is thus calculated on the basis of Hooke's law.
  • the principle of the method according to the invention is fundamentally also applicable to other measuring methods and, for example, also for test devices.
  • other measuring locations such as the one immediately before the Aufroilung are conceivable.
  • a measurement in particular of the web draw for example, after the press section, in the dryer section, such as group separations and / or free moves, before and / or after commissioned works (glue, starch, line) and / or smoothing or the like.
  • the basic principle of the method according to the invention is generally also applicable to other quality or test values.
  • an application in connection with an INF measuring method for the paper and / or cardboard machine is conceivable.
  • Speeds are recorded and varied before and after the draw point, whereupon a sustainable elongation is determined.
  • the web tension is recorded and varied, whereupon a sustainable web tension is determined.
  • Figure 1 is a schematic representation of an exemplary embodiment of a system for computer-aided
  • Figure 2 is a schematic representation of another embodiment of the system.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a system 10 for the computer-aided online determination of at least one elongation saw shaft, preferably the modulus of elasticity, of a moving paper or board web 12 in a machine for producing, refining and / or further processing paper or cardboard.
  • the system 10 comprises a web tension measuring device 14, a web thickness measuring device 16, a web speed measuring device 18 in the machine direction L in front of the web tension measuring point 20 at which the web tension measuring device 14 measures the web tension 22 for measuring the web speed in the machine direction L after the web tension measuring points 20 and a computer-aided electronic evaluation device 24 connected to these measuring devices 14 to 18, for the online determination of the stretching property from the measured values supplied by the measuring devices 14 to 18, 22.
  • the elastic modulus of the web 12 in the machine direction L can be determined online as the elongation property.
  • a value of the expansion characteristic or of the modulus of elasticity averaged over the web width is determined.
  • the web tension is measured by the web tension measuring device 14 between two fixed points 30, 32 in the machine direction L, by which the web tension in the intermediate measuring path 28 is decoupled from the web run occurring in front and behind becomes.
  • the two fixed points 30, 32 can each be defined by a clamping point or press nip defined between two rotating machine elements, in particular rollers.
  • the first fixed point 30 in the machine direction L is defined by a press nip formed between two rollers 34, 36 and the second fixed point 32 by a press or Wickelnip between the resulting on a spool or the like Vetch! 38 and an applied to this roller or carrier drum 40 is formed.
  • the first fixed point 30 can be defined for example by a nip or press nip of a calender, calender or Braker stack and the second fixed point 32, for example by a nip or press nip a braker stack or the like.
  • the two web speed measuring devices 18, 22 for measuring the front or rear web speed in particular in the region of the two fixed points 30,
  • the web speeds can expediently via the speed or speed of the fixed points
  • the web tension measuring device 14 comprises a web tension measuring device.
  • a web tension roller with force load cells or a piezotaped roller may be provided.
  • the device for measuring the web thickness may comprise, for example, a scanner or the like.
  • the web thickness can be determined over the entire web width and expediently a thickness value averaged over the web width can be determined.
  • the means 16 for measuring the web thickness in the machine direction L before the first fixed point 30 is provided.
  • the elastic modulus can be determined by means of the electronic evaluation device 24, for example on the basis of Hooke's law, from the measured web tension, the measured web thickness and the measured web speeds before and after the web tension measuring point, in particular according to the following relationship:
  • V v ⁇ r measured web speed prior to the web tension Messstelie, V by - measured web speed after the web tension measuring point.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of the system 10, in which the first fixed point 30 is defined by the between two rollers 34, 36 of a calender 42 and which, for example, comprises a scanner
  • the device 16 for measuring the web thickness in the machine direction L after the first fixed point 30 is arranged.
  • this device 16 for measuring the web thickness in the present case between the first fixed point 30 and the device 14 for measuring the web tension is arranged.
  • the web thickness is therefore measured here behind the first fixed point 30 and between it and the web tension measuring point 20.
  • the device 14 for measuring the web tension here again comprises a web tension measuring roller or web guiding roll with load cells or piezocapperated roller.
  • the web speed in front of the web tension measuring point 20 is again at the first fixed point 30 and the web speed after the web tension measuring point 20 again on through the gap between the formed on the spool winding 38 and the Tragtromme! 40 defined second fixed point 32 measured.
  • this embodiment has at least substantially the same structure as that of FIG. 1. Corresponding parts are assigned the same reference numerals.
  • the web thickness can alternatively be measured in the form of the layer thickness of the winding 38.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Online-Ermittlung wenigstens einer Dehnungseigenschaft, insbesondere des Elastizitätsmoduls, einer laufenden Papier- oder Kartonbahn in einer Maschine zur Herstellung, Veredelung und/oder Weiterverarbeitung von Papier oder Karton, werden der Bahnzug, die Bahndicke, die Bahngeschwindigkeit in Maschinenlaufrichtung vor der Bahnzug-Messstelle sowie die Bahngeschwindigkeit in Maschinenlaufrichtung nach der Bahnzug-Messstelle gemessen und online aus den durch diese Messungen erhaltenen Messwerten die Dehnungseigenschaft ermittelt. Es wird auch ein entsprechendes System zur computergestützten Online-Ermittlung wenigstens einer Dehnungseigenschaft angegeben.

Description

Verfahren und System zur Online-Ermittlung wenigstens einer Dehnungseigenschaft einer laufenden Papier- oder Kartonbahn
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Online-Ermittlung wenigstens einer Dehnungseigenschaft, insbesondere des Elastizitätsmoduls, einer laufenden Papier- oder Kartonbahn in einer Maschine zur Herstellung, Veredelung und/oder Weiterverarbeitung von Papier oder Karton. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur computergestützten Online-Ermittlung wenigstens einer solchen Dehnungsetgenschaft.
Bei den meisten der bisher üblichen Verfahren und Systemen der eingangs genannten Art wird der Elastizitätsmodul der Papierbahn in Maschinenlaufrichtung im Labor statisch aus der Steigung eines Spannungs-Dehnungs-Diagramms ermittelt.
Bei einem aus der DE 10 2004 018 522 A1 bekannten Verfahren zur Bestimmung der Dehnung einer Papierbahn werden zwei in Längsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Markierung auf die Papierbahn aufgebracht und anschließend der Abstand der Markierung gemessen, um eine jeweilige Dehnung der Papierbahn zu bestimmen. In Abhängigkeit von den ermittelten Dehnungen wird eine Aussage über die bis zum Abriss noch gegebene Restdehnbarkeit des Faserstoffmaterials getroffen, wobei die betreffende Abhängigkeit einem Spannungs-Dehnungs-Diagramm entnommen wird. In Verbindung mit Zugrnessungen werden Aussagen zum Elastizitätsmodul des Faserstoffs getroffen. Dabei werden diese Messungen mittels eines so genannten Softsensors zur Messung von Festigkeitseigenschaften in Korrelation mit weiteren im Labor ermittelten Daten verifiziert. Der betreffende Softsensor umfasst einen auf Software basierenden Sensor, über den Roh-Messdaten in Form von Qualitätsbzw. Prozessdaten während des Herstelluπgs- bzw. Veredelungsprozesses herangezogen werden, wobei in die Roh-Messdaten auch Messdaten von Qualitätsparametern im Labor miteinbeziehbar sind. Dabei werden die Roh- Messdaten zu Datensätzen zusammengefasst, die jeweils gleichzeitig ermitteit wurden, wobei bestimmte Labor- oder Quaiitätsmessungen als Zieldaten auswählbar sind, die mittels wenigstens eines in einer computerbasierten Operations- und Verknüpfungseinheit ablaufenden Softsensor-Algorithmus aus den als Eingangsdaten dienenden anderen Daten berechenbar sind. Die Datensätze enthalten jeweils Messdaten, die sich in etwa auf dasselbe Kontrolivolumen Bahn- bzw. Rohmaterial, insbesondere Papier bzw. Papierrohstoff beziehen.
Aus der DE 92 16 261 U1 ist es bereits bekannt, den Bahnzug über eine Bahnzugmesswalze zu messen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie ein verbessertes System der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen auf einfache und zuverlässige Art und Weise eine genauere Online-Ermittlung der jeweiligen Dehnungseigenschaft möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren zur Online- Ermittlung wenigstens einer Dehnungseigenschaft, insbesondere des Elastizitätsmoduls, einer laufenden Papier- oder Kartonbahπ in einer Maschine zur Herstellung, Veredelung und/oder Weiterverarbeitung von Papier order Karton angegeben, bei dem der Bahnzug, die Bahndicke, die Bahngeschwindigkeit in Maschinenlaufrichtung vor der Bahnzug-Messstelle sowie die Bahngeschwindigkeit in Maschinenlaufrichtung nach der Bahnzug-Messstelle gemessen werden und online aus dem durch diese Messungen erhaltenen Messwerten die Dehnungseigenschaft ermittelt wird. Dabei kann die Bahndicke beispielsweise in einem freien Zug der Papierbahn oder beispielsweise auch in Form der Lagendicke einer Wicklung gemessen werden.
Damit ist auf einfache und zuverlässige Weise eine äußerst genaue Online- Ermittlung der betreffenden Dehnungseigenschaft möglich. Der Wert der betreffenden Dehnungseigenschaft steht online, das heißt sofort und automatisch ohne zusätzliche Messungen zur Verfügung.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Dehnungseigenschaft online der Elastizitätsmodul der Papierbahn in Maschinenlaufrichtung ermittelt.
Vorteilhafterweise wird aus den genannten Messwerten online ein über die Bahnbreite gemittelter Wert der Dehnungseigenschaft bzw. des Elastizitätsmoduls ermittelt.
Es kann beispielsweise der im Bereich unmittelbar vor der Aufrollung vorhandene Bahnzug gemessen werden. Über die betreffende online ermittelte Dehπungseigenschaft bzw. Elastizitätsmodul kann dann beispielsweise die Wickelhärte eines aus der Papierbahn in einer Aufrolleinrichtung oder Wickelmaschine erzeugten Bahnwickels kontrolliert werden.
Bevorzugt wird der Bahnzug zwischen zwei in Maschinenlaufrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden Fixpunkten gemessen, durch die der Bahnzug in der dazwischenliegenden Messstrecke von dem davor bzw. dahinter auftretenden Bahnzug entkoppelt wird. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass die vor und hinter der Messstrecke vorhandenen Bahnzüge keinen Einfluss auf den innerhalb der Messstrecke gemessenen, zur Bestimmung der Dehnungseigenschaft herangezogenen Bahnzug haben. Bevorzugt wird zumindest einer der beiden Fixpunkte durch eine zwischen zwei rotierenden Maschinenelementen, insbesondere Walzen, definierte Klemmstelle oder Pressnip definiert.
Dabei kann zumindest einer der beiden Fixpunkte durch eine Klemmstelle oder Pressnip insbesondere eines Kalanders, eines Glättwerks, eines Braker Stacks oder einer Aufrolieinrichtung oder Wickeimaschine definiert werden.
Mit der Messung des Bahnzuges innerhalb einer zwischen zwei Fixpunkten liegenden Messstrecke wird nicht nur eine Entkopplung von den Zügen vor und nach der Messstrecke erreicht, es ist damit auch möglich, die
Bahngeschwindigkeiten im Bereich der beiden Fixpunkte zu messen. Dabei können die Bahngeschwindigkeiten insbesondere über die Geschwindigkeit oder
Drehzahl der die Fixpunke definierenden rotierenden Maschinenelemente bzw. Walzen gemessen werden.
Zweckmäßigerweise wird der Bahnzug online mitteis einer Bahnzugmesswalze gemessen. Dabei kann beispielsweise eine BahnleitwaSze mit Kraftmessdosen und/oder beispielsweise eine piezobestückte Walze eingesetzt werden.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Elastizitätsmodul über die folgende Beziehung online aus den betreffenden Messwerten ermittelt:
E = BZ / (5 x ε ), mit
E = Elastizitätsmodul, BZ = gemessener Bahnzug, δ = gemessene Bahndicke, ε - Δ V / V = {Vr,ach - VV0f) / Vnach, wobei
Vuor = gemessene Bahngeschwindigkeit vor der Bahnzug-Messstelle, Vnach = gemessene Bahngeschwindigkeit nach der Bahnzug-Messstelle.
Der Elastizitätsmodul wird also auf der Basis des Hookeschen Gesetzes berechnet.
Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens ist grundsätziich auch für weitere Messmethoden und beispielsweise auch für Versuchseinrichtungen anwendbar. Dabei sind insbesondere auch andere Messorte wie der unmittelbar vor der Aufroilung denkbar. So kann eine Messung insbesondere des Bahnzuges beispielsweise auch nach der Pressenpartie, in der Trockenpartie, etwa bei Gruppentrennungen und/oder freien Zügen, vor und/oder nach Auftragswerken (Leim, Stärke, Strich) und/oder um Glättvorrichtungen oder dergleichen erfolgen.
Das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens ist generell auch auf andere Qualitäts- oder Prüfwerte anwendbar. So ist beispielsweise eine Anwendung tm Zusammenhang mit einer INF-Messmethode für die Papier- und/oder Karton masch ine denkbar.
Dabei kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden:
Es werden Geschwindigkeiten vor und nach der Zugstelle aufgenommen und variiert, woraufhin eine ertragbare Dehnung bestimmt wird. Es wird die Bahnspannung aufgenommen und variiert, woraufhin eine ertragbare Bahnspannung ermittelt wird.
Die Ergebnisse aus der Iniine- oder Online-Messung werden für die Steuerung des Prozesses eingesetzt, zum Beispiel für Zugeinstellungen entiang der Papierbzw. Kartonmaschine, zur Zugreduzierung für Prüfwerte wie Weiterreißarbeit und TEA, zur Zugerhöhung im ertragbaren Rahmen für eine Porositätssteigerung (Gipskarton) und/oder dergleichen. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems zur computergestützten
Online-Ermittlung einer Dehnungseigenschaft einer laufenden Papier- oder Kartonbahn und
Figur 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Systems.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein System 10 zur computergestützten Online-Ermittlung insbesondere wenigstens einer Dehnungseägenschaft, vorzugsweise des Elastizitätsmoduls, einer laufenden Papier- oder Kartonbahn 12 in einer Maschine zur Herstellung, Veredelung und/oder Weiterverarbeitung von Papier oder Karton.
Das System 10 umfasst eine Einrichtung 14 zur Messung des Bahnzuges, eine Einrichtung 16 zur Messung der Bahndicke, eine Einrichtung 18 zur Messung der Bahngeschwindigkeit in Maschinenlaufrichtung L vor der Bahnzug-Messstelie 20, an der mittels der Bahnzugmesseinrichtung 14 der Bahnzug gemessen wird, eine Einrichtung 22 zur Messung der Bahngeschwindigkeit in Maschinenlaufrichtung L nach der Bahnzug-Messstβlle 20 sowie eine mit diesen Messeinrichtungen 14 bis 18, 22 verbundenen computergestützte elektronischen Auswerteeinrichtung 24 zur Online-Ermittlung der Dehnungseigenschaft aus den von den Messeinrichtungen 14 bis 18, 22 gelieferten Messwerten.
Als Dehnungseigenschaft kann online insbesondere der Elastizitätsmodul der Bahn 12 in Maschinenlaufrichtung L ermittelt werden. Bevorzugt wird ein über die Bahnbreite gemittelter Wert der Dehnungseigenschaft bzw. des Elastizitätsmoduls ermittelt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiei wird über die Bahnzug-Messeinrichtung 14 online der Bahnzug im Bereich unmittelbar vor der Aufrollung gernessen, das heißt innerhalb einer unmittelbar vor einer Aufrolleinrichtung 26 oder Wickel appa rat vorgesehenen Messstrecke 28.
Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, wird der Bahnzug über die Bahnzug- Messeinrichtung 14 zwischen zwei in Maschinenlaufrichtung L einen Abstand voneinander aufweisenden Fixpunkten 30, 32 gemessen, durch die der Bahnzug in der dazwischenliegenden Messstrecke 28 von dem davor und dahinter auftretenden Bahnzug entkoppelt wird.
Die beiden Fixpunkte 30, 32 können jeweils durch eine zwischen zwei rotierenden Maschinenelementen, insbesondere Walzen, definierte Klemmstelle oder Pressnip definiert sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der in Maschinenlaufrichtung L erste Fixpunkt 30 durch einen zwischen zwei Walzen 34, 36 gebildeten Pressnip und der zweite Fixpunkt 32 durch einen Press- oder Wickelnip definiert, der zwischen dem sich auf einem Tambour oder dergleichen ergebenden Wicke! 38 und einer an diesen angelegten Walze oder Tragtrommel 40 gebildet wird. Der erste Fixpunkt 30 kann beispielsweise durch eine Klemmstelle oder Pressnip eines Kalanders, Glättwerks oder Braker Stacks und der zweite Fixpunkt 32 beispielsweise durch eine Klemmstelle oder Pressnip eines Braker Stacks oder dergleichen definiert sein.
Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, können die beiden Bahngeschwindigkeits-Messeinrichtungen 18, 22 zur Messung der vorderen bzw. hinteren Bahngeschwindigkeit insbesondere im Bereich der beiden Fixpunkte 30,
32 vorgesehen sein. Dabei können die Bahngeschwindigkeiten zweckmäßigerweise über die Geschwindigkeit oder Drehzahl der die Fixpunkte
30, 32 definierenden rotierenden Maschinenelemente 34 bis 40 bzw. Walzen und Wickel gemessen werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Bahnzug-Messeinrichtung 14 eine Bahnzug-Messwaize, Dabei kann beispielsweise eine Bahnieitwalze mit Kraftmessdosen oder eine piezobestückte Walze vorgesehen sein.
Die Einrichtung zur Messung der Bahndicke kann beispielsweise einen Scanner oder dergleichen umfassen. Dabei kann beispielsweise die Bahndicke über die gesamte Bahnbreite ermittelt und zweckmäßigerweise ein über die Bahnbreite gemittelter Dickenwert bestimmt werden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 16 zur Messung der Bahndicke in Maschinenlaufrichtung L vor dem ersten Fixpunkt 30 vorgesehen.
Der Elastizitätsmodul kann mittels der elektronischen Auswerteeinrichtung 24 beispielsweise auf der Basis des Hookeschen Gesetzes aus dem gemessenen Bahnzug, der gemessenen Bahndicke und den gemessenen Bahngeschwindigkeiten vor bzw. nach der Bahnzug-Messstelle insbesondere nach der folgenden Beziehung ermittelt werden:
E = BZ / ( 5 x ε ), mit
E = Elastizitätsmodul,
BZ = gemessener Bahnzug, δ = gemessene Bahndicke,
£ = Δ V / V = (Vnach - Vvor) / Vπach, wobei
Vvαr = gemessene Bahngeschwindigkeit vor der Bahnzug-Messstelie, Vnach - gemessene Bahngeschwindigkeit nach der Bahnzug-Messstelle.
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform des Systems 10, bei der der erste Fixpunkt 30 durch den zwischen zwei Walzen 34, 36 eines Kalanders 42 definiert und die beispielsweise einen Scanner umfassende
Einrichtung 16 zur Messung der Bahndicke in Maschinenlaufrichtung L nach dem ersten Fixpunkt 30 angeordnet ist. Dabei ist diese Einrichtung 16 zur Messung der Bahndicke im vorliegenden Fall zwischen dem ersten Fixpunkt 30 und der Einrichtung 14 zur Messung des Bahnzuges angeordnet. Die Bahndicke wird hier also hinter dem ersten Fixpunkt 30 und zwischen diesem und der Bahnzug- Messstelle 20 gemessen. Die Einrichtung 14 zur Messung des Bahnzuges umfasst auch hier wieder eine Bahnzug-Messwalze bzw. Bahnleitwalze mit Kraftmessdosen oder piezogestückte Walze. Die Bahngeschwindigkeit vor der Bahnzug-Messstelle 20 wird wieder am ersten Fixpunkt 30 und die Bahngeschwindigkeit nach der Bahnzug-Messstelle 20 wieder am durch den Spalt zwischen dem auf dem Tambour gebildeten Wickel 38 und der Tragtromme! 40 definierten zweiten Fixpunkt 32 gemessen.
Auch im übrigen besitzt diese Ausführungsform zumindest im wesentlichen wieder den gleichen Aufbau wie die der Figur 1. Einander entsprechenden Teilen sind gleiche Bezugszeichen zugeordnet.
In beiden Fällen kann die Bahndicke alternativ auch in Form der Lagendicke der Wicklung 38 gemessen werden.
Bezugszeichenliste
10 System
12 Papier- oder Kartonbahn
14 Einrichtung zur Messung des Bahnzuges
16 Einrichtung zur Messung der Bahndicke
18 Einrichtung zur Messung der Bahngeschwindigkeit vor der Bahnzug-Messstelle
20 Bahnzug-MesssteSle
10 22 Einrichtung zur Messung der Bahngeschwindigkeit nach der Bahnzug-MesssteSle
24 Elektronische Auswerteeinrichtung
26 AufrolSeinrichtuπg, Wickelapparat
28 Messstreckθ
15 30 Fixpunkt
32 Fixpunkt
34 Walze
36 Walze
38 Wickel
20 40 Walze, Tragtrommei
Maschinenlaufrichtuπg

Claims

Verfahren und System zur Online-Ermittlung wenigstens einer Dehnungseigenschaft einer laufenden Papier- oder KartonbahnPatentansprüche
1. Verfahren zur Oniine-Ermittlung wenigstens einer Dehnungseigenschaft, insbesondere des Elastizitätsmoduls, einer laufenden Papier» oder Kartonbahn (12) in einer Maschine zur Herstellung, Veredelung und/oder Weiterverarbeitung von Papier oder Karton, bei dem der Bahnzug, die
Bahndicke, die Bahngeschwindigkeit in Maschinenlaufrichtung (L) vor der Bahnzug-Messstelle (20) sowie die Bahngeschwindigkeit in Maschinenlaufrichtung (L) nach der Bahnzug-Messstelle (20) gemessen werden und online aus den durch diese Messungen erhalten Messwerten die Dehnungseigenschaft ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Dehnungseigenschaft online der Elastizitätsmodul der Bahn in Maschinenlaufrichtung (L) ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass online ein über die Bahnbreite gemittelter Wert der Dehnungseigenscήaft ermittelt wird,
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Bereich unmittelbar vor der Aufrollung vorhandene Bahnzug gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnzug zwischen zwei in Maschinenlaufrichtung (L) einen Abstand voneinander aufweisenden Fixpunkten (30, 32) gemessen wird, durch die der Bahnzug in der dazwischen liegenden Messstrecke (28) von dem davor und dahinter auftretenden Bahnzug entkoppelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Fixpunkte (30, 32) durch eine zwischen zwei rotierenden Maschinenelementen (34 - 40), insbesondere Walzen, gebildete Klemmstelle oder Pressnip definiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Fixpunkte (30, 32) durch eine Klemmstelle oder Pressnip eines Kalanders, eines Glättwerks, eines Braker Stacks oder einer Aufrolleinrichtung (26) definiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahngeschwindigkeiten im Bereich der beiden Fixpunkte (30, 32) gemessen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahngeschwindigkeiten über die Geschwindigkeit oder Drehzahl der die Fixpunkte (30, 32) definierenden rotierenden Maschinenelemente (34 - 40) bzw. Walzen gemessen werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnzug online mittels einer Bahnzugmesswalze (14) gemessen wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul über die folgende Beziehung online aus den betreffenden Messwerten ermittelt wird:
E = BZ / (5 x ε ), mit
E = Elastizitätsmodul, BZ = gemessener Bahnzug, δ = gemessene Bahndicke, ε = Δ V / V = (Vnach - Vvor) / Vπach, wobei
Vvor - gemessene Bahngeschwindigkeit vor der Bahnzug-Messstelle, Vnach = gemessene Bahngeschwindigkeit nach der Bahnzug-Messsteile.
12. System (10) zur computergestützen Online-Ermittlung wenigstens einer Dehnungseigenschaft, insbesondere des Elastizitätsmoduls, einer laufenden Papier- oder Kartonbahn (12) in einer Maschine zur Herstellung, Veredelung und/oder Weiterverarbeitung von Papier oder Karton, insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Einrichtung (14) zur Messung des Bahnzuges, einer Einrichtung (16) zur Messung der Bahπdicke, einer Einrichtung (18) zur Messung der Bahngeschwindigkeit in Maschineπiaufrichtung (L) vor der Bahnzug- Messstelle (20), einer Einrichtung (22) zur Messung der
Bahngeschwindigkeit in Maschiπenlaufrichtung (L) nach der Bahnzug- Messstelle (20) und einer mit diesen Messeinrichtungen (14-18, 22) verbundenen elektronischen Auswerteeinrichtung (24) zur Online-Ermittlung der Dehnungseigenschaft aus den von den Messeinrichtungen (14-18, 22) gelieferten Messwerten.
13. System (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Dehnungseigenschaft online der Elastizitätsmodul der Bahn (12) in Maschinenlaufrichtung (L) ermittelt wird.
14. System (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass online ein über die Bahnbreite gemittelter Wert der Dehnungseigenschaft ermittelt wird.
15. System (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass über die Bahnzug-Messeinrichtuπg (14) der Bahnzug im Bereich unmittelbar vor der Aufrollung messbar ist.
16. System (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass über die Bahnzug-Messeinrichtung (14) der Bahnzug zwischen zwei in Maschinenlaufrichtung (L) einen Abstand voneinander aufweisenden Fixpunkteπ (30, 32) messbar ist, durch die der Bahnzug in der dazwischen liegenden Messstrecke (28) von dem davor und dahinter auftretenden
Bahnzug entkoppelt wird.
17. System (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Fixpunkte (30, 32) durch eine zwischen zwei rotierenden Maschineπelementen (34 - 40), insbesondere Walzen, gebildete Klemrnstelle oder Pressnip definiert ist.
18. System (10) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Fixpunkte (30, 32) durch eine Klemmsteüe oder Pressnip eines Kalanders, eines Glättwerks, eines Braker Stacks oder einer Aufrolfeinrichtung (26) definiert ist.
19. System (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahngeschwindigkeits-Messeinrichtungen (18, 22) zur Messung der
Bahngeschwindigkeiten im Bereich der beiden Fixpunkte (30, 32) vorgesehen sind.
20. System (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahngeschwindigkeiten über die Geschwindigkeit oder Drehzahl der die Fixpunkte (32) definierenden rotierenden Maschinenelemente (34 - 40) bzw. Walzen messbar sind.
21. System (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnzugs-Messeinrichtung (14) eine Bahnzugmesswalze umfasst.
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