EP0607584A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Arbeitsverhaltens von Nasspressen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Arbeitsverhaltens von Nasspressen Download PDF

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EP0607584A1
EP0607584A1 EP93120392A EP93120392A EP0607584A1 EP 0607584 A1 EP0607584 A1 EP 0607584A1 EP 93120392 A EP93120392 A EP 93120392A EP 93120392 A EP93120392 A EP 93120392A EP 0607584 A1 EP0607584 A1 EP 0607584A1
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felt
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Andreas Meschenmoser
Wolf-Gunter Stotz
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Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
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Sulzer Escher Wyss GmbH
Escher Wyss GmbH
Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/005—Wire-tensioning devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for improving the working behavior of wet presses in the treatment of fibrous webs, in particular within a paper machine.
  • EP 0 334 201 and DE-PS 37 19 828 propose a device in which a periodic change in the length of the felt path is achieved by the reciprocating movement of a roller end of a felt tensioning roller. This creates tension in the felt, which is intended to prevent the markings mentioned.
  • the swivel angle is changed step by step according to a fixed time program or depending on the vibration intensity of the rollers to be recorded.
  • a disadvantage of the control via the vibration measurement is that, as soon as the vibrations occur, it can usually be too late to remedy the situation.
  • the timing offers no guarantee that the felt will not remain in one condition for too long due to its inertia and thereby be damaged.
  • important points such as the type of felt, the aging and soiling of the felt and the machine speed are not taken into account, which limits the efficiency of the vibration prevention.
  • the invention is therefore based on the object of a method and an apparatus for To improve the working behavior of wet presses, which avoid the above disadvantages and thus reduce the vibrations more effectively and extend the felt run times.
  • the degree of parallelogram-like tensioning of the felt that occurs is detected by suitable sensors and influences the control of the change in the path of the felt, regardless of how quickly the felt adjusts to a change in path, more effectively reducing markings in the felt and the resulting vibrations.
  • the consequence of this is a substantial extension of the felt run times.
  • the felt path on one outer edge can be gradually lengthened or shortened with respect to the other.
  • a roller with a large felt wrap angle is suitable, in particular a felt tensioning roller, the roller shell of which is rotatably mounted on a likewise rotatably mounted carrier, the roller shell being supported eccentrically at least at one end with respect to the carrier axis, so that the felt path of travel on the side of the eccentric bearing can be changed by rotating the carrier.
  • the carrier is coupled to a gear motor unit, which is controlled by a control with the degree of Felt tension sensing sensors is connected. It is of course also possible to use or adapt the device described in EP 334 201 or DE-PS 37 19 828 to implement the method.
  • the roll shell is mounted eccentrically at both ends and the maximum deviation from the carrier axis is present at the ends of the roll shell in the opposite direction.
  • Light or color-sensitive sensors are particularly suitable for detecting the degree of tension, one of which is attached to each edge of the felt and recognizes the colored markings of the felt there.
  • electro-magnetic sensors on both edges, which are used to identify markings in the form of metal threads, which are preferably woven into the felt at right angles to the machine direction.
  • the measuring principle is based on the fact that the bracing also changes the relative position of the above. Indications to each other has the consequence that can be detected by the sensors and thus provides information about the degree of tension.
  • the felt tensioning roller 1 consists of a roller shell 2 which is rotatably arranged around a carrier 3 and is eccentrically supported on the latter at both ends.
  • the maximum deviation from the carrier axis 4 is in relation to the both ends on opposite sides of the carrier 3.
  • the carrier 3 is also rotatably mounted in the frame 5 and connected at one end to a gear motor unit 6.
  • the speed and possibly also the direction of rotation of the gear-motor unit are influenced by a controller 14 which is connected to sensors 12 arranged on both edges of the felt and detecting the degree of felt tension.
  • Suitable sensors 12 are light- or color-sensitive sensors 12 for recognizing colored markings 13 of the felt 11 as well as electro-magnetic ones for recognizing dirt-insensitive markings 13 in the form of metal threads woven into the felt 11.
  • the relative displacement of the markings 13 is a measure of the degree of bracing.
  • FIG. 2 shows the arrangement of such a roller in a wet press section of a paper machine.
  • guide and deflection rollers 9 and the felt tensioning roller 1 are shown.
  • the paper web 10 and an endless felt 11 rotating over the guide and deflection rollers 9 and the felt tensioning roller 1 are guided through the press nip.
  • the felt 11 partially surrounds the felt tensioning roller 1, so that when the carrier 3 rotates, the felt path of travel changes due to the eccentric bearing of the roller shell 2 (with a constant mean felt tension value), measured on the outer edges of the felt 11. If you want to prevent the markings of the felt 11 and the resulting vibrations of the wet press, it is necessary to change the parallelogram-shaped tension of the felt 11 preferably continuously.
  • the device allows several control variants, on the one hand the path length of the felt path to be extended or shortened can be determined by specifying the maximum angle of rotation of the carrier 3, on the other hand it is also possible to change the path of the felt continuously or step by step until the maximum desired tensioning of the Felt 11, ie a predetermined offset of the markings 13 with respect to the two edges of the felt 11 is set. For entering setpoints or similar input E can be used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Arbeitsverhaltens von Naßpressen in Papiermaschinen. Dabei sollen Schwingungen und damit verbundene Einprägungen im Filz (11) und deren Rückkoppelung auf die Naßpresse dadurch vermieden werden, daß der Filzlaufweg an einer Außenkante des Filzes (11) in Bezug auf die andere verlängert und verkürzt wird, wobei der Grad der Verspannung des Filzes (11) erfaßt wird und auf die Filzlaufwegveränderung Einfluß nimmt. Die Vorrichtung besteht aus einer Filzspannwalze (1), deren Walzenmantel (2) rotierbar auf einem Träger (3) gelagert ist, wobei der Träger (3) ebenfalls drehbar gelagert und mit einer Getriebe-Motor-Einheit (6) gekoppelt ist. Wesentlich ist dabei, daß die Lagerung des Walzenmantels (2) zumindest an einem Ende in Bezug auf die Trägerachse (4) exzentrisch erfolgt und die Getriebe-Motor-Einheit (6) über eine Steuerung (14) mit den Grad der Filzverspannung erfassenden Sensoren (12) verbunden ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Arbeitsverhaltens von Naßpressen bei der Behandlung von Faserstoffbahnen, insbesondere innerhalb einer Papiermaschine.
  • Bei derartigen Anordnungen kommt es häufig zu Schwingungen des Walzensystems. Das zusammenwirkende Walzenpaar erzeugt infolgedessen Markierungen, d.h. stark zusammengepreßte quer zur Maschinenrichtung verlaufende Zonen im Filz und der Faserstoffbahn. Diese Zonen des Filzes wirken wiederum resonanzartig auf die Naßpresse zurück.
  • Um dem entgegen zu wirken, wird in der EP 0 334 201 sowie der DE-PS 37 19 828 eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der durch die Hin- und Herbewegung eines Walzenendes einer Filzspannwalze eine periodische Längenänderung des Filzlaufweges erreicht wird. Damit kommt es zu einer Verspannung des Filzes, was die erwähnten Markierungen verhindern soll. Der Schwenkwinkel wird dabei schrittweise nach einem festen zeitlichen Programm oder in Abhängigkeit von der zu erfassenden Schwingungsintensität der Walzen verändert. Nachteilig ist bei der Steuerung über die Schwingungsmessung, daß es, sobald die Schwingungen auftreten, meist schon zu spät für eine Abhilfe sein kann. Die zeitliche Steuerung wiederum bietet keine Garantie, daß der Filz aufgrund seiner Trägheit nicht zu lange in einem Zustand verbleibt und dadurch Schaden nimmt. Außerdem bleiben wichtige Punkte, wie die Filz-Art, die Filzalterung und -verschmutzung sowie die Maschinengeschwindigkeit, unberücksichtigt, was die Effizienz der Schwingungsverhütung einschränkt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Arbeitsverhaltens von Naßpressen zu schaffen, die die o.g. Nachteile vermeiden und somit die Schwingungen wirksamer mindern sowie die Filzlaufzeiten verlängern.
  • Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren und die im Anspruch 4 dargestellte Vorrichtung gelöst, wobei die Unteransprüche besondere Ausführungsformen charakterisieren.
  • Dadurch, daß bei einer Verlängerung und Verkürzung des Filzlaufweges an einer Außenkante des Filzes in Bezug auf die andere, der Grad der dabei auftretenden parallelogrammartigen Verspannung des Filzes über geeignete Sensoren erfaßt wird und auf die Steuerung der Filzlaufwegveränderung Einfluß nimmt, gelingt es, unabhängig davon, wie schnell sich der Filz auf eine Wegveränderung einstellt, Markierungen im Filz und daraus resultierende Schwingungen wirksamer zu vermindern. Die Folge davon ist eine wesentliche Verlängerung der Filzlaufzeiten.
  • Bei der Realisierung des Verfahrens ergeben sich mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise kann der Filzlaufweg an einer Außenkante in Bezug auf die andere schrittweise verlängert bzw. verkürzt werden.
  • Noch sicherer ist es natürlich, wenn die Verlängerung und Verkürzung des Filzlaufweges so schnell und/oder so weit erfolgt, daß eine festgelegte Geschwindigkeit der Verspannungsänderung des Filzes eingehalten wird.
  • Für die Umsetzung des Verfahrens eignet sich eine Walze mit großem Filzumschlingungswinkel, insbesondere eine Filzspannwalze, deren Walzenmantel rotierbar auf einem ebenfalls drehbar gelagerten Träger gelagert ist, wobei die Lagerung des Walzenmantels zumindest an einem Ende in Bezug auf die Trägerachse exzentrisch erfolgt, so daß der Filzlaufweg auf der Seite der exzentrischen Lagerung durch Drehen des Trägers veränderbar ist. Der Träger ist dabei mit einer Getriebe-Motor-Einheit gekoppelt, die über eine Steuerung mit den Grad der Filzverspannung erfassenden Sensoren verbunden ist. Es ist selbstverständlich auch möglich, die in der EP 334 201 bzw. der DE-PS 37 19 828 beschriebene Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens zu nutzen bzw. anzupassen.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Walzenmantel an beiden Enden exzentrisch gelagert ist und die maximale Abweichung von der Trägerachse an den Enden des Walzenmantels in entgegengesetzter Richtung vorhanden ist.
  • Für die Erfassung des Grades der Verspannung eignen sich besonders licht- bzw. farbempfindliche Sensoren, von denen je einer gegenüber jeder Kante des Filzes angebracht ist und dort vorhandene, farbige Kennzeichnungen des Filzes erkennen. Es ist aber genauso gut möglich, an beiden Kanten elektro-magnetische Sensoren vorzusehen, die zur Erkennung von Kennzeichnungen in Form von Metallfäden dienen, welche vorzugsweise quer zur Maschinenlaufrichtung in den Filz eingewebt sind.
  • Das Meßprinzip basiert darauf, daß die Verspannung auch eine Veränderung der relativen Lage der o.g. Kennzeichnungen zueinander zur Folge hat, die über die Sensoren erfaßt werden kann und damit Aufschluß über den Grad der Verspannung gibt.
  • Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Längsschnittes durch die erfindungsgemäße Walze mit der Getriebe-Motor-Einheit 6, einer Steuerung 14 sowie Sensoren 12 und
    Fig. 2
    eine schematische Seitenansicht eines Naßpressenausschnittes mit einem endlosen Filz 11.
  • Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, besteht die Filzspannwalze 1 aus einem Walzenmantel 2, der rotierbar um einen Träger 3 angeordnet und an beiden Enden exzentrisch auf diesem gelagert ist. Die maximale Abweichung von der Trägerachse 4 ist dabei bezüglich der beiden Enden auf entgegengesetzten Seiten des Trägers 3 zu verzeichnen. Um die erwähnte Aufgabe erfüllen zu können, ist auch der Träger 3 in dem Rahmen 5 drehbar gelagert und an einem Ende mit einer Getriebe-Motor-Einheit 6 verbunden. Die Drehzahl und gegebenenfalls auch die Drehrichtung der Getriebe-Motor-Einheit werden dabei von einer Steuerung 14 beeinflußt, die mit an beiden Kanten des Filzes angeordneten, den Grad der Filzverspannung erfassenden Sensoren 12 in Verbindung steht. Als Sensoren 12 eignen sich licht- bzw. farbempfindliche Sensoren 12 zur Erkennung von farbigen Kennzeichnungen 13 des Filzes 11 genauso wie elektro-magnetische zur Erkennung von schmutzunempfindlichen Kennzeichnungen 13 in Form von im Filz 11 eingewebten Metallfäden. Die Relativverschiebung der Kennzeichnungen 13 ist ein Maß für den Grad der Verspannung.
  • Die Anordnung einer derartigen Walze in einer Naßpressenpartie einer Papiermaschine zeigt die Fig. 2. Neben den einen Preßspalt bildenden Walzen 7 und 8 sind Leit- und Umlenkwalzen 9 sowie die Filzspannwalze 1 dargestellt. Durch den Preßspalt wird hierbei die Papierbahn 10 sowie ein endloser, über die Leit- und Umlenkwalzen 9 sowie die Filzspannwalze 1 umlaufender Filz 11 geführt. Der Filz 11 umschließt teilweise die Filzspannwalze 1, so daß sich bei einer Drehung des Trägers 3 der Filzlaufweg aufgrund der exzentrischen Lagerung des Walzenmantels 2 (bei konstantem mittlerem Filzspannungswert), gemessen an den Außenkanten des Filzes 11, verändert. Will man die Markierungen des Filzes 11 und die daraus resultierenden Schwingungen der Naßpresse verhindern, so ist es erforderlich, die parallelogrammförmige Verspannung des Filzes 11 vorzugsweise ständig zu ändern.
  • Durch die Erfassung der Verspannung mit Hilfe der Sensoren 12 ist es möglich, Veränderungen des Filzlaufweges entsprechend zu beeinflussen und damit unabhängig von störenden Einflüssen zu gestalten. Dabei erlaubt die Vorrichtung mehrere Steuerungsvarianten, einerseits kann der zu verlängernde bzw. zu verkürzende Wegbetrag des Filzlaufweges durch Vorgabe des maximalen Drehwinkels des Trägers 3 festgelegt werden, andererseits ist es auch möglich, den Filzlaufweg kontinuierlich oder schrittweise so weit zu verändern, bis sich die maximal gewünschte Verspannung des Filzes 11, d.h. ein vorgegebener Versatz der Kennzeichnungen 13 bezüglich der beiden Kanten des Filzes 11 einstellt. Zur Eingabe von Sollwerten o.ä. kann hierbei der Eingang E verwendet werden.
  • Noch vorteilhafter ist es allerdings, wenn die Verlängerung und Verkürzung des Filzlaufweges so schnell und/oder so weit erfolgt, daß eine vorgegebene Geschwindigkeit der Verspannungsänderung des Filzes 11 eingehalten wird.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Verbesserung des Arbeitsverhaltens von Naßpressen mit einem endlosen, umlaufenden, über Leit- oder Umlenkeinrichtungen sowie gemeinsam mit einer zu entwässernden Faserstoffbahn durch einen von einem Walzenpaar gebildeten Preßspalt geführten Filz, wobei der Filzlaufweg an einer Außenkante des Filzes in Bezug auf die andere verlängert und verkürzt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Grad der parallelogrammartigen Verspannung des Filzes (11) über Sensoren (12) erfaßt wird und auf die Steuerung der Filzlaufwegveränderung derart Einfluß nimmt, daß bei Erreichen einer maximal gewünschten Verspannung des Filzes (11) eine Umschaltung zwischen Verlängerung und Verkürzung des Filzlaufweges erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Filzlaufweg an einer Außenkante in Bezug auf die andere schrittweise verlängert bzw. verkürzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verlängerung bzw. Verkürzung des Filzlaufweges derart erfolgt, daß eine bestimmte Geschwindigkeit der Verspannungsänderung des Filzes (11) eingehalten wird.
  4. Vorrichtung zur Verbesserung des Arbeitsverhaltens von Naßpressen mit einer Filzspannwalze, die teilweise von einem endlosen, umlaufenden Filz umschlungen ist, der über Leit- oder Umlenkwalzen sowie gemeinsam mit einer zu entwässernden Faserstoffbahn durch einen von einem Walzenpaar gebildeten Preßspalt geführt ist und aus einem um einen Träger angeordneten sowie auf diesem Träger rotierbar gelagerten Walzenmantel besteht,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Träger (3) drehbar gelagert und mit einer Getriebe-Motor-Einheit (6) gekoppelt ist, die Lagerung des Walzenmantels (2) zumindest an einem Ende in Bezug auf die Trägerachse (4) exzentrisch erfolgt und die Getriebe-Motor-Einheit (6) über eine Steuerung (14) mit den Grad der Filzverspannung erfassenden Sensoren (12) verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Walzenmantel (2) an beiden Enden in Bezug auf die Trägerachse (4) exzentrisch gelagert ist und die maximale Abweichung von der Trägerachse (4) an den Enden des Walzenmantels (2) in entgegengesetzter Richtung vorhanden ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß gegenüber jeder Kante des Filzes (11) je ein licht- bzw. farbempfindlicher Sensor (12) zur Erfassung von farbigen Kennzeichnungen (13) des Filzes (11) vorhanden ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Filz (11) Kennzeichnungen (13) in Form eingewebter quer zur Maschinenrichtung verlaufender Metallfäden enthält und gegenüber jeder Kante des Filzes (11) je ein elektro-magnetischer Sensor (12) vorhanden ist.
EP93120392A 1993-01-22 1993-12-17 Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Arbeitsverhaltens von Nasspressen Expired - Lifetime EP0607584B1 (de)

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