AT410452B - Verfahren und vorrichtung zur messung und regelung des nipdrucks in der presse einer papiermaschine - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung und Regelung des Nipdrucks in der Presse einer Papiermaschine, insbesondere in einer Schuhpresse, quer und/oder längs zur Bahnlaufrich- tung. Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



   Zur Steuerung der Entwässerung von Pressen im Bereich der Papierherstellung ist es erforder- lich, den geeigneten Nipdruck einzustellen. Aus diesem Grund gibt es eine Reihe von theoreti- schen Berechnungsansätzen. Dies ist für ideale Bedingungen noch möglich. Speziell in Randzo- nen einer Papierbahn, beispielsweise am Kreppzylinder einer Tissuemaschine, treten jedoch ungleichmässige Bedingungen auf, die sich durch eine Berechnung nicht mehr exakt erfassen lassen. Andererseits gibt es auch Betriebsparameter, die zwar berechnet, aber aus Produktions- gründen nicht eingestellt werden können. 



   Ziel der Erfindung ist es somit ein Verfahren und Vorrichtung zur Messung und Regelung des Nipdruckes in Querrichtung und/oder Längsrichtung einer Presse zur Erreichung eines gleichmässi- gen Feuchteprofiles bzw. zur Einstellung von Papierqualitätsparametern zu schaffen. 



   Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulisch statische Druck an Re- ferenzpunkten über Messbohrungen im Pressnip gemessen wird. Durch die Messung von Refe- renzpunkten lässt sich der Drucksollwert zur Regelung des Nipdruckes in Querrichtung bzw. die Istdruckkurve in Längsrichtung sehr gut eruieren. 



   Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Nipdruck der Presse in Querrichtung auf diesen Sollwert geregelt und damit auch laufend angepasst wird. 



  Mit einer derartigen Regelung lässt sich bei jedem Produktionszustand quer zur Maschinenlaufrich- tung eine gleichmässige Pressenarbeit erzielen. 



   Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Druckes über die Bahnbreite unterschiedlich eingestellt wird. Dadurch kann gezielt das Feuch- teprofil der Papierbahn beeinflusst werden. 



   Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Messung und Regelung des Nipdrucks in der Presse einer Papiermaschine, insbesondere in einer Schuhpresse, quer und/oder längs zur Bahn- laufrichtung. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass an mehreren Stellen der Presse quer und längs zur Bahnlaufrichtung Messbohrungen vorgesehen sind, die in den Pressspalt (Pressnip) reichen. 



  Durch die Messung des Druckes an Referenzpunkten lässt sich der gesamte Druckverlauf exakt eruieren und entsprechend regeln. 



   Werden Messbohrungen im Randbereich vorgesehen, so können besonders gut die nicht be- rechenbaren Bereiche geregelt werden. 



   Wenn über die Bahnbreite mehrere Anpresselemente, beispielsweise Anpresskolben, vorge- sehen sind, die zur Gänze oder zum Teil regelbar ausgeführt sein können, kann besonders gut das Nipdruckprofil bzw. auch das Feuchteprofil quer zur Bahnlaufrichtung geregelt werden. 



   Durch einen verstellbaren Schuhanschlag kann die Pressschuhposition in Längsrichtung ver- schoben werden und somit das Nipdrucklängsprofil im Nip eingestellt bzw. geregelt werden. 



   Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 einen schematischen Druckverlauf in einer Presse, Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Presswalze und Fig. 3 eine Draufsicht und Querschnitt auf den Pressschuh einer Schuhpresse gemäss der Erfin- dung zeigt. 



   Fig. 1 zeigt einen Verlauf des Pressdruckes einer Schuhpresse in Bahnlaufrichtung x. Es sind darin mehrere unterschiedliche Kurven 1a, 1b, 1c für verschiedene Produkte dargestellt. Weiters sind mögliche Positionen 2,2a, 2b, 2c für Druckmessstellen in Bahnlaufrichtung eingezeichnet. 



  Durch Kenntnis der Druckwerte an diesen Stellen lässt sich der Einfluss auf die Papierqualität feststellen und korrigieren bzw. regeln. 



   In Fig. 2 ist nun eine Schuhpresswalze 4 mit einer Gegenwalze 5 dargestellt. Diese Gegenwal- ze 5 kann gegebenenfalls auch der Trockenzylinder einer Tissuemaschine sein. Die Walze besteht aus einem äusseren Pressmantel 6, einem Tragring 7 auf dem der Druckschuh 8 abgestützt ist. Der Druckschuh 8 wird mittels Anpresselementen 9 an den Pressmantel 6 angepresst. Als Gegenkraft und zur Rückholung des Pressschuhs bei Druckentlastung ist hier eine Rückholfeder 10 vorgese- hen. Durch den durch den Druckschuh 8 auf den Pressmantel 6 erzeugten Druck wird die auf dem Filz 11 transportierte Papierbahn 12 gegen die Gegenwalze 5 gepresst und entwässert. Anschlie-   #end   kann die Papierbahn 12 gemeinsam mit der Gegenwalze weiterbefördert werden.

   Ist diese Gegenwalze 5 der Trockenzylinder einer Tissuemaschine, so beginnt hier dann die thermische 

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 Trocknung des Papiers. Je mehr Wasser durch die Presse aus der Papierbahn entfernt wird, um so höher ist die Trocknungskapazität des Trockenzylinders. 



   Zur Regelung eines Feuchteprofils quer zur Bahnlaufrichtung und auch zum Ausgleich der Randeinflüsse werden quer zur Bahnlaufrichtung mehrere Anpresselemente 9 vorgesehen, die jedes oder zum Teil getrennt geregelt werden können. 



   Zur gezielten Beeinflussung des Nipdrucklängsprofils bzw. der Papierqualität ist der Schuh- endanschlag 15 in Bahnlaufrichtung verstellbar. 



   In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Druckschuh 8 dargestellt. Es sind hier Messbohrungen 13,13', 13" und 14,14', 14",   14'"   gezeigt. Die Messbohrungen 14,14', 14", 14'" sind quer zur Bahnlaufrichtung angeordnet, während die Messbohrungen 13,13' und 13" mit einer Bohrung 14 in Bahnlaufrichtung angeordnet sind. Diese Messbohrungen entsprechen den Messstellen 2,2a, 2b, 2c in Fig. 

Claims (9)

1. Fig. 4 zeigt einen Schnitt gemäss Linie A-B in Fig.

2. Es ist hier die Schuhpresswalze 4 sowie die Gegenwalze 5 dargestellt. Über die Bahnbreite sind zur Anpressung des Druckschuhes mehre- re Anpresselemente vorgesehen. Diese können über die Ölzuleitung unabhängig voneinander betätigt werden. Die Entlastung erfolgt durch Rückholfedern 10. Fig. 5 zeigt ein Regelschema für eine Anlage gemäss der Erfindung. Grundsätzlich erfolgt die Regelung aufgeteilt in verschiedene Bereiche über die Maschinenbrei- te : Es wird unterschieden zwischen der Hauptzone A1 in der Maschinenmitte und den Randzonen trieb- und führerseitig (Z1..Zn, Y1..Yn), wobei die Anzahl der Randzonen variabel ist. Ausgehend von der theoretischen Berechnung des zum Erreichen einer gewählten Linienlast erforderlichen Ölvordruckes für die Anpresselemente in der Hauptzone wird der Druck in der Ölzuleitung zur Hauptzone geregelt (Regelung des Vordruckes mit PID Regler). Der Bediener wählt die gewünsch- te Linienlast im Leitsystem. Der sich aus der Vordruckregelung ergebende Öldruck im Nip wird redundant direkt im Nip der Hauptzone gemessen, die Messwerte einer Mittelwertbildung unterzogen und nach Bewertung mit einem Korrekturfaktor als theoretischer Sollwert für die Randzonenregelung verwendet. Die Positi- on der Druckmessungen für die Hauptzone ist ebenfalls variabel. Dieser gemeinsame Randzonen- sollwert wird nun wiederum für jede einzelne Randzone einer Anpassung gemäss den Betriebser- fordernissen unterworfen und den einzelnen PID Reglern als Remote-Sollwert zugeführt. Hierbei verfügt jede Randzone über einen eigenen PID Regler, wobei das Stellglied in der Ölzuleitung zum Anpresselement der jeweiligen Randzone vor der Walze sitzt und die Druckmessung direkt im Nip in der Position der jeweiligen Randzone erfolgt. Aus diesem Regelkonzept ergibt sich also erstmalig die Möglichkeit, den Druck im Nip über die gesamte Breite direkt konstant zu halten und somit eine real gleichmässige Linienlast zu erreichen. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Messung und Regelung des Nipdrucks in der Presse einer Papiermaschine, insbesondere in einer Schuhpresse, quer und/oder längs zur Bahnlaufrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulisch statische Druck an Referenzpunkten über Messboh- rungen im Pressnip gemessen und laufend angepasst wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nipdruck in der Presse quer und/oder längs auf einen Sollwert eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte einer Mittelwertbildung unterzogen werden und anschliessend mit einem Korrekturfaktor verse- hen einen neuen Sollwert bilden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nipdruck in den Randzonen laufend angepasst wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Druckes über die Bahnbreite unterschiedlich eingestellt wird.

6. Vorrichtung zur Messung und Regelung des Nipdrucks in der Presse einer Papiermaschi- ne, insbesondere in einer Schuhpresse, quer und/oder längs zur Bahnlaufrichtung, <Desc/Clms Page number 3> dadurch gekennzeichnet, dass an mehreren Stellen der Presse quer und/oder längs zur Bahnlaufrichtung Messbohrungen (13,13', 13", 14,14', 14", 14"') vorgesehen sind, die in den Pressspalt (Pressnip) reichen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Messbohrungen im Randbe- reich vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass über die Bahnbreite mehrere Anpresselemente (9), beispielsweise Anpresskolben, vorgesehen sind, die regel- bar ausgeführt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh- anschlag in Längsrichtung, insbesondere während des Betriebs, verstellbar ist.

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