WO2018077558A1

WO2018077558A1 - Verfahren zum betreiben einer maschine zur herstellung einer faserstoffbahn und maschine zur herstellung einer faserstoffbahn

Info

Publication number: WO2018077558A1
Application number: PCT/EP2017/074429
Authority: WO
Inventors: Thomas Jaschinski; Robert Attwenger; Guilherme CUSTODIO DE ARAUJO
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: DE102016120647B4; US10920373B2; CN109863271A; CN109863271B; DE102016120647A1; EP3532672A1; US20200048835A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, umfassend eine Entwässerungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten, umfassend die folgenden Schritte: in Abhängigkeit zumindest eines Parameters wird ein Neigungswinkel wenigstens einer der Entwässerungsleistenverändert, wobei die Änderung mittels einer Schwenkeinrichtung bewirkt wird, die durch eine Steuereinrichtung betätigt wird, wobei der tatsächliche Neigungswinkel der wenigstens einen zu schwenkenden Entwässerungsleiste erfasst und an die Steuereinrichtung übermittelt wird, und die Steuereinrichtung die Schwenkeinrichtung in Abhängigkeit des übermittelten Neigungswinkels betätigt.

Description

VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER MASCHINE ZUR HERSTELLUNG EINER FASERSTOFFBAHN UND MASCHINE

ZUR HERSTELLUNG EINER FASERSTOFFBAHN

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder 5 Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, umfassend eine Entwässerungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten, im Einzelnen gemäß dem unabhängigen Anspruch.

Derartige Maschinen weisen Entwässerungsvorrichtungen, auch 10 Entwässerungskästen genannt, auf. Diese dienen zur Unterstützung eines endlosen, umlaufenden Siebes, auf dem sich die Faserstoffbahn aus der kontinuierlich auf das Sieb strömenden Faserstoffsuspension bildet. Die Entwässerungsvorrichtung weist - in Laufrichtung der herzustellenden Faserstoffbahn gesehen - eine Mehrzahl von nebeneinander beabstandet angeordneten Entwässerungsleisten auf. Hierbei streicht 15 das Sieb mit seiner Unterseite über die Oberseite des Oberteils der Entwässerungsleisten. Das Oberteil ist dem Sieb zugewandt und weist in der Regel ein Verschleißteil auf, das mit dem Oberteil verbunden ist. Das Verschleißteil weist zumeist eine schaberähnliche Vorderkante auf. Diese dient zusätzlich zum Abführen des Siebwassers, das aus der sich bildenden Faserstoffbahn durch die Maschen des 20 Siebes geströmt ist und an der Unterseite des Siebes haftet. Einzelne oder alle Entwässerungsleisten sind schwenkbar ausgeführt, um in Abhängigkeit des Neigungswinkels die Entwässerungsleistung an die hergestellte Papiersorte anpassen zu können.

25 In Papiermaschinen, bei denen die Betriebsbedingungen häufig wechseln (beispielsweise Wechsel der Papiersorte, geänderte Siebgeschwindigkeit oder Maschinengeschwindigkeit, etc.) ist eine Veränderung des genannten Neigungswinkels an den Entwässerungsleisten häufig erforderlich. Hierdurch werden die Entwässerungsstrecke und damit die Entwässerungsleistung an die

30 herzustellende Faserstoffbahn angepasst. Bei den bisher aus dem Stand der Technik bekannten Entwässerungsvorrichtungen ist zwar eine Einstellung des Neigungswinkels möglich. Jedoch gibt es zwei Nachteile. Zum einen müssen bei einem Wechsel der Papiersorte die Neigungswinkel aller Entwässerungsleisten geändert werden. Dies geschieht z.B. händisch. Zum anderen haben diese Entwässerungsvorrichtungen keine genaue Neigungswinkelanzeige, sodass die tatsächlich eingestellten Neigungswinkel mühsam und indirekt, z.B. über die Länge einer Spindel des Schwenkantriebs, an den einzelnen Entwässerungsleisten abgelesen werden müssen. Dies gestaltet sich im laufenden Betrieb der Maschine als problematisch und aufgrund der hohen Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine (auch Maschinengeschwindigkeit genannt) auch als gefährlich. Zudem treten häufig im Betrieb Störgrößen auf, die eine Änderung des Neigungswinkels im laufenden Betrieb der Maschine erforderlich machen. Solche Störgrößen sind z.B. ein gegenüber einer Anfangsvorgabe geänderter, sich tatsächlich im Betrieb einstellender Trockengehalt der hergestellten Faserstoffbahn.

Die Erfindung betrifft die eingangs genannten Gegenstände. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Vielmehr sollen eine zuverlässige Anzeige des tatsächlich eingestellten Neigungswinkels der Entwässerungsleisten sowie eine Veränderung des Neigungswinkels während des Betriebs möglich sein, um auf geänderte Betriebsparameter der Maschine reagieren zu können.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind besonders vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen dargestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit der Neigungswinkel der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten der Entwässerungsvorrichtung und damit dessen Entwässerungsleistung geregelt. Damit liegt ein geschlossener Regelkreis vor, bei dem der tatsächliche, aktuelle Neigungswinkel der zu regelnden, entsprechenden Entwässerungsleiste bzw. aller Entwässerungsleisten an die Steuereinrichtung, die als Regler fungiert, zurückgeführt wird. Im Sinne dieser Regelung stellt der Sollwert für den Neigungswinkel die Führungs- oder Stellgröße für die Schwenkeinrichtung (vorliegend auch Eingangsgröße genannt), der Istwert für den Neigungswinkel die Regelgröße und die Regeldifferenz aus beiden die Regelabweichung für die Regelung mittels der Steuereinrichtung dar. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff Neigungswinkel ein Winkel verstanden, der die Steigung der Entwässerungsleiste gegenüber einer Horizontalebene angibt. Im Detail ist der Winkel gemeint, den die Oberseite - bevorzugt jene des Oberteils - der Entwässerungsleiste, die der Unterseite des hierzu umlaufenden Siebes zugewandt ist, mit der Horizontalebene einschließt. Der Neigungswinkel kann sowohl als Steigungswinkel in % als auch in Grad bestimmt werden. Er gibt somit die relative Lageänderung der Entwässerungsleiste - bzw. des Oberteils der Entwässerungsleiste - zur Horizontalen (oder Horizontalebene) an.

Die Entwässerungsleiste kann aus einem Oberteil und einem Unterteil aufgebaut sein, wobei das Unterteil mit einem Grundkörper der Entwässerungsvorrichtung stationär, also feststehend verbunden ist. Das Oberteil ist dann relativ um eine Drehachse, die parallel zur Längsachse der Entwässerungsleiste verläuft, verschwenkbar. Die Längsachse kann z.B. der Breitenrichtung der Faserstoffbahn bzw. des Siebes entsprechen. Die Drehachse verläuft somit im Wesentlichen parallel zur Ebene, die von dem Sieb bzw. von der der Faserstoffbahn beim Überstreichen der Entwässerungsleiste aufgespannt wird. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass eine Abweichung um 10°, bevorzugt um 20° nach beiden Seiten möglich ist. Der Neigungswinkel ergibt sich somit durch die Schwenkbewegung des Oberteils relativ zu dem Unterteil bzw. zum Grundkörper der Entwässerungsvorrichtung um die genannte Drehachse. Die Lage dieser Drehachse kann auch nicht-stationär sein, d.h. die Drehachse kann sich infolge des Oberteils selbst verschwenken. Durch die entsprechende Schwenkbewegung kann erreicht werden, dass die Vorderkante des Oberteils in der Siebebene bleibt. Bezogen auf ein kartesisches Koordinatensystem, indem die Faserstoffbahn bzw. das Sieb in einer X- Y-Ebene verlaufen, kann die Breitenrichtung der Faserstoffbahn bzw. des Siebs die X-Richtung sein und die Laufrichtung der herzustellenden Faserstoffbahn bzw. des Siebs die positive Y-Richtung. Als Z-Richtung (Lotrichtung) ergibt sich dann die Dickenrichtung der Faserstoffbahn bzw. des Siebs. In der X-Y- Ebene befindet sich dann das stationäre Unterteil der Entwässerungsleiste. Ausgehend von dieser Definition kann der erfindungsgemäße Neigungswinkel als jener Winkel verstanden werden, der sich durch Drehung des Oberteils relativ zum Unterteil um die X-Achse ergibt. Der Neigungswinkel könnte jedoch auch eine entsprechende Drehung der Entwässerungsleiste bzw. deren Oberteil relativ zur Horizontalebene um eine oder mehrere der genannten Achsen (X-, Y-, Z-Achse) beschreiben. Dies wird nachfolgend mit Bezug auf den Neigungssensor ausgeführt.

Der Neigungssensor, die Steuereinrichtung bzw. die Anzeigeeinrichtung können derart eingerichtet sein, dass der tatsächliche (aktuelle) Neigungswinkel der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleiste(n) z.B. in Grad als Absolutwert oder als Relativwert in Bezug auf eine Horizontalebene oder auf den Grundkörper ermittelt oder angezeigt wird. Der Neigungswinkel kann als elektrisches Signal vorliegen. Grundsätzlich wäre es denkbar, dass der Neigungssensor derart eingerichtet ist, dass er nicht nur eindimensionale Winkel, also im obigen Beispiel die Drehung lediglich um eine der drei Achsen (X-, Y- oder Z-Achse), sondern mehrdimensionale Winkel erfasst. Im letztgenannten Fall wäre der Neigungssensor somit ein Lagesensor und könnte damit eine Kombination mehrere Neigungswinkel gleichzeitig um mehrere der drei Achsen (X-, Y- oder Z-Achse) detektieren. Eine Detektion in zumindest zwei Achsen, z.B. der X- und Y-Achse hat den Vorteil, dass beim Installieren der Entwässerungsleisten auf dem Grundkörper der Entwässerungsvorrichtung die Messwerte der Neigungssensoren gleich eine waagrechte Ausrichtung entlang der X- Achse ermögliche, da ungewollte Abweichungen um die Y-Achse sofort von diesen detektiert werden. So kann auch überprüft werden, ob die gesamte Entwässerungsvorrichtung mit den Entwässerungsleisten korrekt ausgerichtet ist. Dabei können jeder Entwässerungsleiste jeweils eine entsprechende Schwenkeinrichtung sowie ein Neigungssensor zugeordnet sein. Beide können innerhalb der entsprechenden Entwässerungsleiste - bevorzugt gegen den Eintritt von Medien von außerhalb gekapselt - untergebracht sein.

Die Schwenkeinrichtung kann derart ausgeführt sein, dass das Oberteil der Entwässerungsleiste relativ gegen das Unterteil (bzw. die Horizontalebene) um wenigstens 10°, bevorzugt um wenigstens 20° verschwenkbar ist.

Eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung kann dann allen Schwenkeinrichtung der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten gemeinsam zugeordnet sein. Die einzelnen Schwenkeinrichtungen sowie die Neigungssensoren der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten können über entsprechende Kommunikationskanäle mit der Steuereinrichtung verbunden sein.

Wenn gemäß der Erfindung von einem Kommunikationskanal die Rede ist, dann ist damit eine Einrichtung zur Informationsübertragung z.B. mittels eines elektrischen Signals gemeint. Derartige Einrichtungen können in Form von kabelgebundenen Leitungen als auch in Form von Drahtloskommunikationseinrichtungen (Funk) vorliegen. Auch ist es denkbar, dass das aus dem wenigstens einen Neigungssensor stammende Signal an ein mobiles Endgerät, wie ein Smartphone, einen Tablet-PC oder ähnliches übertragen wird.

Eine erfindungsgemäße Entwässerungsleiste ist für gewöhnlich länger als die Breite der herzustellenden Faserstoffbahn. Mit dem Begriff "höchstens" bezogen auf einen erfindungsgemäßen Minimal- oder Maximalwert ist gemeint, dass der Wert 0 oder größer 0 ist, jedoch maximal den erfindungsgemäßen Wert (Minimal- oder Maximalwert) umfasst. Ist z.B. die Rede von "höchstens 150 %", so ist damit das Intervall zwischen (einschließlich oder größer) 0 % und (einschließlich oder genau) 150 % gemeint. Unter einer Faserstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein Gelege bzw. Gewirre von Fasern, wie Cellulose, Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Zusatzstoffen, Additiven oder dergleichen zu verstehen. So kann die Faserstoffbahn beispielsweise als Papier-, Karton- oder Tissuebahn ausgebildet sein. Sie kann im Wesentlichen Holzfasern umfassen, wobei geringe Mengen anderer Fasern oder auch Zusatzstoffe und Additive vorhanden sein können. Dies bleibt je nach Einsatzfall dem Fachmann überlassen.

Mit der Sorte einer Faserstoffbahn ist die Eigenschaft der Faserstoffbahn hinsichtlich ihrer Zusammensetzung, Herstellung, sowie Erscheinungs- und Verwendungsform gemeint. Ist die Faserstoffbahn ein Papier, dann ist unter einer Papiersorte z.B. ein gestrichenes Papier, Kopierpapier, Etikettenpapier etc. zu verstehen.

Unter dem Begriff bestimmungsgemäßer Betrieb wird jener Zustand der Maschine verstanden, in dem die gewünschte Faserstoffbahn aus der Faserstoffsuspension hergestellt und auf der Maschine weiterverarbeitet wird. Im Einzelnen bewegt sich in diesem Zustand das Sieb der Siebpartie relativ zu der Entwässerungsvorrichtung kontinuierlich an dieser vorbei, die Faserstoffsuspension gelangt auf das Sieb und das überschüssige Wasser wird zur Entwässerung durch die Entwässerungsschlitze abgeführt. In Abgrenzung dazu ist in einem Nicht-Betriebszustand der Maschine, also bei Außerbetriebnahme dieser beispielsweise mit dem Ziel der Wartung, eine solche Herstellung der Faserstoffbahn nicht möglich.

Als Betriebsbeginn ist jener Zeitpunkt gemeint, zu dem die Maschine bereit ist, die Faserstoffbahn tatsächlich herzustellen. In diesem Zustand ist Maschine auf die Faserstoffbahn gerüstet und bereit den bestimmungsgemäßen Betrieb unmittelbar aufzunehmen.

Als Konstantwert wird eine Eigenschaft der herzustellenden Faserstoffbahn oder der Maschine selbst verstanden, die vor Betriebsbeginn vorliegt oder für die Herstellung der Faserstoffbahn theoretisch angenommen wird. Eine Eigenschaft der Faserstoffbahn kann der Rohstoff sein, aus dem diese hergestellt ist, die Chemikalien, die diese umfasst oder deren Sorte. Eine Eigenschaft der Maschine kann deren Bauart bezüglich der Form der Entwässerung sein, wie Langsiebmaschine oder Hybridformer, deren Ausstattungsmerkmale wie die Anzahl und Art von Sieben und Walzen oder deren errechnete, theoretische Maschinengeschwindigkeit, die zur Herstellung der Faserstoffbahn nötig ist. Der Konstantwert ist ein Parameter, der zu Betriebsbeginn der Maschine vorgegeben wird. Er wird daher als konstant angenommen, da unterstellt wird, dass sich dieser während des Betriebs der Maschine nicht ändert.

Mit dem Begriff Verfahrensparameter ist ein während des (bestimmungsgemäßen) Betriebs der Maschine gemessener (direkt erfasster) oder bestimmter (indirekt, z.B. durch Berechnung ermittelter) Parameter gemeint, der die aktuelle Eigenschaft der Faserstoffsuspension, der aktuell hergestellten Faserstoffbahn oder eine tatsächliche, sich einstellende Größe der Maschine beschreibt. Ein solcher Verfahrensparameter kann beispielhaft sein: die aktuelle Maschinen- bzw. Siebgeschwindigkeit, die benötigte Energie, z.B. elektrische Energie, oder eine damit zusammenhängende Größe wie die Leistung, der Frischwasserbedarf der Maschine gemessen in Litern pro Stunde, eine optische oder physikalische Eigenschaft der eben hergestellten Faserstoffbahn, wie deren Formationsergebnis (Größenverteilung und Anisotropie von Flecken in der Durchsicht, Periodizität wiederkehrender Merkmale), Flächengewicht, Stoffdichte oder deren Trockengehalt - auch bezogen auf entsprechend ein- oder mehrlagige Faserstoffbahnen. Der Verfahrensparameter ist somit während des Herstellprozesses im Betrieb der Maschine Veränderungen unterworfen.

Sowohl der Konstantwert als auch der Verfahrensparameter stellen zumindest einen Parameter im Sinne der vorliegenden Erfindung dar, auf dessen Basis die Regelung des Neigungswinkels der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten erfolgt. Grundsätzlich kann eine Regelung gleichzeitig auf Grundlage von beiden Parametern erfolgen. Dennoch wäre es auch denkbar, dass eine solche Regelung des Neigungswinkels während des Betriebs auch zeitlich getrennt, jeweils mit einem und dann mit einem anderen Parameter erfolgt. So wäre es gemäß einer Ausführungsform denkbar, den Neigungswinkel zu Betriebsbeginn entsprechend dem Konstantwert voreinzustellen (Grobregelung, äußerer Regelkreis) und nach dem Betriebsbeginn, also während des Betriebs, den Neigungswinkel dann in Abhängigkeit eines Verfahrensparameters zu regeln (Feinregelung, innerer Regelkreis).

Ist davon die Rede, dass Informationen in der Steuereinrichtung hinterlegt sind, dann können diese in einem der Steuereinrichtung zugeordneten Speicher gespeichert sein. So ist es auf diese Weise möglich, in der Steuereinrichtung Informationen z.B. in Form von Datenbanken, Tabellen, Kennlinien oder Kennfeldern zu hinterlegen, zu welcher Sorte der herzustellenden Faserstoffbahn welche Informationen gehören. So kann für jede mit der Maschine herstellbare Faserstoffbahnsorte ein entsprechender Datensatz mit den dafür nötigen Konstantwerten hinterlegt sein. Beispielsweise kann ausgehend von einem Konstantwert, der die herzustellende Faserstoffbahn charakterisiert, von der Steuereinrichtung ein Sollwert für den zu Betriebsbeginn der Maschine einzustellenden Neigungswinkel - auch Referenzwert genannt - berechnet werden.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Grob- oder Feinregelung durch eine manuelle Vorgabe beeinflussbar ist. So wäre es möglich, einen entsprechenden Sollwert für die Grob- oder Feinregelung vorzugeben. Eine solche Vorgabe kann mittels eines mobilen Endgeräts, wie einem Smartphone, einen Tablet-PC oder ähnlichem bevorzugt drahtlos über einen entsprechenden Kommunikationskanal an die Steuereinrichtung übertragen werden. Auch ist es prinzipiell möglich mittels des mobilen Endgeräts die Grob- oder Feinregelung des Neigungswinkels zu übersteuern, d.h. sich über diese hinwegzusetzen und den entsprechenden Neigungswinkel - auch getrennt für jede einzelne Entwässerungsleiste - mittels dieses Endgeräts einzustellen. Dazu betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines oben genannten mobilen Endgeräts zur Einstellung des Neigungswinkels wenigstens einer Entwässerungsleiste einer erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung.

Der Speicher kann Teil der Steuereinrichtung selbst sein. Die Steuereinrichtung wiederum kann Teil des Leitstandes der Maschine sein.

Die Steuereinrichtung kann weiter eine Verarbeitungseinheit, wie einen Mikroprozessor umfassen, um die Regeldifferenz aus Soll- und Istwert zu bestimmen und um hieraus eine entsprechende Eingangsgröße für die Schwenkeinrichtung berechnen zu können.

Auch betrifft die Erfindung eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, umfassend eine Entwässerungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten, wenigstens einer der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleiste zugeordneten Schwenkeinrichtung und einer Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung derart eingerichtet ist, dass sie das erfindungsgemäße Verfahren ausführt. Ferner betrifft die Erfindung auch die erfindungsgemäße Entwässerungsvorrichtung sowie eine Siebpartie umfassend eine solche Entwässerungsvorrichtung.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein System aus wenigstens einer schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleiste, wenigstens einem dieser zugeordneten Neigungssensor, wenigstens einer dieser zugeordneten Schwenkeinrichtung und einer Steuereinrichtung, die über entsprechende Kommunikationskanäle einerseits mit dem Neigungssensor und andererseits mit der Schwenkeinrichtung verbunden ist und bevorzugt derart eingerichtet ist, dass sie ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt.

Die Erfindung soll nun anhand der Figuren exemplarisch erläutert werden. Es zeigen: Figur 1 eine schematische, teilweise Längsschnittdarstellung einer

Siebpartie einer lediglich ausschnittweise dargestellten Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Figur 2 eine Detailansicht der Entwässerungsvorrichtung aus Figur

1

Figuren 3a und 3b eine teilgeschnittene Darstellung einer Ausführungsform der

Entwässerungsleiste

Figur 3c eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer

Entwässerungsleiste

Figur 4 eine Prinzipdarstellung eines Steuerungsschemas für eine

Maschine

Figur 5 einen Regelkreis zum Regeln des Neigungswinkels wenigstens einer Entwässerungsleiste Die Figur 1 zeigt eine schematische, teilweise Längsschnittdarstellung einer Siebpartie 200 einer lediglich ausschnittweise dargestellten Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 aus mindestens einer Faserstoffsuspension. Die Maschinenrichtung L verläuft hier von links nach rechts. Bei der Faserstoffbahn 2 kann es sich insbesondere um eine Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn handeln. Die Faserstoffsuspension gelangt aus einem Stoffauflauf auf ein als Endlosband ausgeführtes Sieb, das relativ zur Entwässerungsvorrichtung 1 umläuft. Die auf der Oberseite des Siebs abgelegten Fasern werden mit diesem weitertransportiert. Das überschüssige Wasser der Faserstoffsuspension gelangt über die Unterseite des Siebs in die Entwässerungsvorrichtung 1 . Die so auf der Oberseite des Siebs formierte Faserstoffbahn 2 wird mittels selbigem zur nächsten Bearbeitungsstation weitertransportiert. In Figur 2 ist eine Detailansicht der Entwässerungsvorrichtung 1 aus Figur 1 gezeigt. Die Entwässerungsvorrichtung 1 kann Bestandteil der in der Figur 1 dargestellten Siebpartie 200 der Maschine 100 sein.

Die Entwässerungsvorrichtung 1 umfasst einen kastenförmigen Grundkörper 4, der optional mit einer gestrichelt angedeuteten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruckquelle 3 beaufschlagbar ist. Letztere dient der Verbesserung der Entwässerung der Faserstoffsuspension, ist der Siebpartie 200 zugeordnet und vorliegend innerhalb des Grundkörpers 4 angeordnet.

An der der Unterseite des Siebs zugewandten Oberseite des Grundkörpers 4 sind mehrere sich quer zur Maschinenrichtung L (Pfeil in Figur 1 ) erstreckende und beabstandete Entwässerungsleisten 5 am Grundkörper 4 angeordnet.

Die Entwässerungsleisten 5 sind in Maschinenrichtung L gesehen, die der Laufrichtung der herzustellenden Faserstoffbahn in der Maschine entspricht, zueinander beabstandet. Im vorliegenden Fall sind diese hinsichtlich ihrer Längsachsen, die quer zur Maschinenrichtung L in die Bildebene hinein verlaufen, parallel zueinander angeordnet.

Jeweils zwei direkt benachbarte Entwässerungsleisten 5 begrenzen zusammen an ihren einander zugewandten Stirnseiten einen Entwässerungsschlitz 6. Werden die Entwässerungsleisten 5 wie in Figur 2 dargestellt angeordnet, dann bilden sie vorzugsweise eine ebene und mehrere Entwässerungsschlitze 6 aufweisende Entwässerungsfläche 5' miteinander aus. Letztere verläuft im Wesentlichen parallel zu dem dazu umlaufenden Sieb bzw. der darauf herzustellenden Faserstoffbahn 2.

Jede der einzelnen Entwässerungsleiste 5 umfasst ein dem Sieb zugewandtes Oberteil 7 und ein dem Grundkörper 4 zugewandtes Unterteil 8. Letzteres ist stationär mit dem Grundkörper 4 verbunden. In den Figuren 3a und 3b ist jeweils ein Querschnitt durch die Entwässerungsleiste 5 senkrecht zu deren Längsachse dargestellt. Das Oberteil 7 ist vorliegend zweiteilig ausgeführt. Es umfasst ein U-förmiges erstes Teil, auf dem ein zweites Teil (auch Verschleißteil genannt), das der Faserstoffbahn zugewandt ist, angeordnet ist. Das zweite Teil kann zerstörungsfrei auswechselbar mit dem ersten Teil lösbar verbindbar sein. In der freien Öffnung, die das U des Oberteils 7 begrenzt, greift das Unterteil 8 hinein, wie dies hier durch die gestrichelte Darstellung angedeutet ist. Einige oder alle der in den Figuren dargestellten Entwässerungsleisten 5 der Entwässerungsvorrichtung 1 können schwenkbar ausgeführt sein. Diesen Entwässerungsleisten 5 kann dann jeweils eine Schwenkeinrichtung 9 zugeordnet sein, um die Entwässerungsleiste 5 relativ zu dem Grundkörper 4, auf dem diese montiert ist, zu verschwenken.

Zum Beispiel kann einen solche Schwenkeinrichtung 9 innerhalb der Entwässerungsleiste 5 zwischen dem Unterteil 8 und dem Oberteil 7 angeordnet sein. Sie kann vollständig gegen den Eintritt von Medien von außen gekapselt sein. Damit kann das bewegliche Oberteil 7 relativ zum feststehenden Unterteil 8 und damit relativ zum Grundkörper 4, der ebenfalls stationär mit der Maschine verbunden ist, verdreht bzw. verschwenkt werden. Die Drehachse, um die das Oberteil 7 mittels der Schwenkeinrichtung 9 verschwenkt werden kann, ist vorliegend parallel zur Längsachse des Entwässerungselements 5 und damit quer zur Maschinenlaufrichtung. Sie verläuft, wie dargestellt, in die Zeichenebene hinein und ist in den Figuren mit einem Punkt angedeutet.

In dem Abschnitt des U, das die beiden seitlichen Schenkel des Oberteils 7 verbindet, ist ein Neigungssensor 10 angeordnet. Wie dies in der Figur 3b dargestellt ist, kann mittels des Neigungssensors 10 der aktuell an der/den entsprechenden Entwässerungsleiste(n) 5 tatsächlich vorliegende Neigungswinkel des Oberteils 7 zu einer Horizontalebene (gestrichelt dargestellt) oder dem Grundkörper 4 unmittelbar erfasst werden. Der Neigungssensor 10 kann dabei derart innerhalb des Oberteils 7 angeordnet sein, dass er den Neigungswinkel des Oberteils 7, bevorzugt der äußeren, der Unterseite des Siebs oder der Faserstoffbahn zugewandten Seite des Oberteils 7 gegen die Horizontalebene erfasst.

Unabhängig von der dargestellten Ausführungsform, kann der Neigungssensor 10 einteilig mit der Entwässerungsleiste, hier dem Oberteil 7 ausgeführt sein oder separat dazu vorgesehen sein. Im letztgenannten Fall ist dieser stoff-, kraft- und/oder formschlüssig mit der Entwässerungsleiste bzw. dem Oberteil 7 verbunden.

In Figur 3c ist eine Entwässerungsleiste 5 über deren gesamte Länge in einer Draufsicht senkrecht auf die herzustellende Faserstoffbahn (nicht gezeigt) dargestellt.

Der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleiste 5 sind hier über deren Länge gesehen gleich mehrere Neigungssensoren 10 zugeordnet. Denkbar wäre es, dass die Entwässerungsleiste 5 entlang ihrer Länge (entspricht der Breitenrichtung der herzustellenden Faserstoffbahn) in mehrere Sektionen unterteilt ist. Dies ist durch die strichpunktierten Linien angedeutet. Dabei können jeder Sektion eine separate Schwenkeinrichtung 9 sowie ein separater Neigungssensor 10 zugeordnet sein. Dadurch können die einzelnen Sektionen einer einzelnen Entwässerungsleiste 5 unabhängig voneinander einen anderen Neigungswinkel einnehmen. Unabhängig von der dargestellten Ausführungsform können die Neigungssensoren 10 innerhalb der jeweiligen Entwässerungsleiste 5, z.B. innerhalb des von dem Ober- und Unterteil 7, 8 begrenzten Raumes angeordnet sein. Sie können ebenfalls gegen den Eintritt von Medien von außen abgedichtet bzw. gekapselt sein. In Figur 4 ist ein Schaltschema zur Regelung des Neigungswinkels der erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung 1 , die Teil der erfindungsgemäßen Maschine 100 ist, gezeigt. Dargestellt ist lediglich eine Entwässerungsleiste 5. Dieses Schaltschema ist jedoch auch auf die verbleibenden Entwässerungsleisten 5 der Entwässerungsvorrichtung 1 anwendbar. Der Neigungssensor 10 einer entsprechenden Entwässerungsleiste 5 ist über einen ersten Kommunikationskanal 1 1 mit einer Steuereinrichtung 12 verbunden, um den tatsächlichen Neigungswinkel der Entwässerungsleiste 5 an die Steuereinrichtung 12 zu übertragen. Weiterhin ist zur Neigungseinstellung der Entwässerungsleiste 5 die Steuereinrichtung 12 über einen zweiten Kommunikationskanal 13 mit der Schwenkeinrichtung 9 der Entwässerungsleiste 5 verbunden. Die Steuereinrichtung 12 kann also die Schwenkeinrichtung 9 über den zweiten Kommunikationskanal 13 ansprechen, um einen bestimmten Neigungswinkel einzustellen. Vorliegend ist die Steuereinrichtung über einen dritten Kommunikationskanal 14 mit einer Anzeigeeinrichtung 15 verbunden, um den/die Neigungswinkel einer oder mehrerer Entwässerungsleisten 5 z.B. graphisch anzuzeigen.

Über einen vierten Kommunikationskanal 16 kann die Steuereinrichtung 12 mit der Steuerung der Maschine 100 verbunden sein. Hierdurch werden sowohl aktuelle Verfahrensparameter der Maschine, wie z.B. deren Energiebedarf oder Maschinengeschwindigkeit als auch Eigenschaften der Faserstoffsuspension oder der daraus hergestellten Faserstoffbahn, wie deren Rohstoffe oder Stoffdichte als vorbestimmte Größe an die Steuereinrichtung 12 übertragen.

Ferner kann der Steuereinrichtung 12 ein Speicher 17 zugeordnet sein, in dem Konstantwerte, z.B. die auf der Maschine herstellbaren Sorten an Faserstoffbahnen, beispielsweise in Form einer Datenbank, abgespeichert sind.

Dabei kann für alle schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten 5 lediglich eine einzige Steuereinrichtung 12 vorgesehen sein. Für jede, daran angeschlossene Entwässerungsleiste 5 werden entsprechende Kommunikationskanäle 1 1 , 13 vorgesehen. Die Regelung des Neigungswinkels soll nun anhand des in Figur 5 dargestellten Regelkreises näher erläutert werden. In Abhängigkeit zumindest eines Parameters soll nun der Neigungswinkel entsprechend eingestellt werden, und zwar in Abhängigkeit des aktuell zurückgeführten Neigungswinkels der entsprechenden Entwässerungsleiste 5.

Dazu wird zunächst ein Sollwert w von der Steuereinrichtung 12 für den einzustellenden Neigungswinkel vorgegeben. Der Sollwert w kann z.B. zu Beginn des Herstellungsprozesses der Faserstoffbahn in Abhängigkeit eines Konstantwerts vorbestimmt werden. Dazu schlägt im vorliegenden Fall die Steuereinrichtung 12 im Speicher 17 nach, z.B. welche Faserstoffbahnsorte aktuell hergestellt werden soll. Mit dieser Information bestimmt die Steuereinrichtung 12 den anfänglichen Neigungswinkel (auch Referenzwert genannt), den die entsprechende Entwässerungsleiste 5 zu Beginn der Faserstoffbahnherstellung einnehmen soll. Dies entspricht einer Grobregelung des Neigungswinkels.

Ferner wird der aktuelle, tatsächlich eingestellte Neigungswinkel der Entwässerungsleiste 5 mittels des Neigungssensors 10 detektiert und als Istwert y ebenfalls an die Steuereinrichtung 12 übermittelt. Letztere bildet aus dem Sollwert w und dem Istwert y des Neigungswinkels eine Regeldifferenz e. Aus dieser Regeldifferenz e bestimmt die Steuereinrichtung 12 eine entsprechende Eingangsgröße u, mit der sie die Schwenkeinrichtung 9 anspricht, um den Neigungswinkel entsprechend der Regeldifferenz e einzustellen.

Ist die Maschine 100 betriebsbereit, so kann sie den Betrieb aufnehmen und die Faserstoffbahn mittels der Entwässerungsvorrichtung, deren Entwässerungsleisten auf voreingestellten Referenzwert geneigt sind, entwässern. Der Grobregelung kann noch eine Feinregelung des Neigungswinkels nach- bzw. überlagert sein. Dazu wird der Regelkreis wie eingangs beschrieben nochmals abgelaufen. Jedoch wird für die Feinregelung nun ein anderer Parameter, nämlich ein sich in der Regel im Betrieb ändernder Verfahrensparameter für die Regelung herangezogen. Ein solcher Verfahrensparameter kann die aktuelle Siebgeschwindigkeit des Siebes der Siebpartie 200 sein.

Bei der Feinregelung kann der voreingestellte Sollwert des Neigungswinkels aus der Grobregelung als Referenzwert gelten. Von diesem Referenzwert aus kann dann der Sollwert entsprechend des Verfahrensparameters in der Feinregelung verändert (vergrößert oder verkleinert) werden.

Für die weitere Regelung im Betrieb - also für die Feinregelung - wird dann der Referenzwert als Basis herangezogen. Dabei wird von der Steuereinrichtung 12 der für die Feinregelung bestimmte Sollwert (auf Basis des Verfahrensparameters) mit dem Referenzwert verglichen. Weicht der bestimmte Sollwert der Feinregelung von dem Referenzwert ab, so wird der bestimmte Sollwert eingestellt. Dies gilt jedoch nur, solange der bestimmte Sollwert der Feinregelung einen Bereich um den Referenzwert nicht überschreitet. Der Bereich um den Referenzwert wird einerseits von einem Maximalwert begrenzt, der größer ist als der Referenzwert und andererseits von einem Minimalwert, der kleiner ist als der Referenzwert. Solange also der Sollwert in Abhängigkeit des Verfahrensparameters innerhalb dieses Bereichs liegt, wird er auf den tatsächlich berechneten Sollwert eingestellt. Sobald er jedoch außerhalb des vom Minimal- und Maximalwert aufgespannten Bereichs liegt, wird der entsprechende Minimal- bzw. Maximalwert eingestellt. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Maximalwert höchstens 150% und der Minimalwert höchstens 50% des Referenzwertes beträgt.

Grundsätzlich wäre es denkbar, auf die Grobregelung zu verzichten und nur die Feinregelung für die Regelung einzusetzen. Umgekehrt wäre es auch möglich nur die Grobregelung zu Betriebsbeginn durchzuführen und auf die Feinregelung zu verzichten, sodass der eingestellte Neigungswinkel entsprechend im Betrieb fest eingestellt bleiben würde.

Prinzipiell kann die Regelung solange dauern, bis die wirksame Einstellung des Neigungswinkels, also der tatsächlich vorliegende Neigungswinkel der entsprechenden Entwässerungsleiste 5 von der Steuereinrichtung 12 über den ersten Kommunikationskanal 1 1 festgestellt wird.

Unabhängig von den dargestellten Ausführungsformen wäre es grundsätzlich denkbar, dass die entsprechende Schwenkeinrichtung 9 der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten 5 auch derart eingerichtet sein könnte, dass sie zusätzlich zur Schwenkbewegung auch eine Axialbewegung des Oberteils 7 relativ zum Unterteil 8 in Richtung einer Lotrechten auf die Faserstoffbahn ermöglicht. Damit könnte neben dem Neigungswinkel auch die Höhe des Oberteils 7 gegenüber dem Unterteil 8 bzw. dem Grundkörper 4 eingestellt werden.

Die Erfindung bringt den Vorteil, dass in Maschinen, bei denen die Betriebsbedingungen häufig wechseln eine entsprechende Veränderung des genannten Neigungswinkels an den Entwässerungsleisten im laufenden Betrieb der Maschine einfach und schnell realisierbar ist. Zudem kann die Effizienz der Entwässerung in Abhängigkeit der Gegebenheiten der Maschine oder der herzustellenden Faserstoffbahn gesteigert werden.

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zum Betreiben einer Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn, umfassend eine Entwässerungsvorrichtung (1 ) mit einer Mehrzahl von schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten (5), umfassend die folgenden Schritte: in Abhängigkeit zumindest eines Parameters wird ein Neigungswinkel wenigstens einer der Entwässerungsleisten (5) verändert, wobei die Änderung mittels einer Schwenkeinrichtung (9) bewirkt wird, die durch eine Steuereinrichtung (12) betätigt wird, wobei der tatsächliche Neigungswinkel der wenigstens einen zu schwenkenden Entwässerungsleiste (5) erfasst und an die Steuereinrichtung (12) übermittelt wird, und die Steuereinrichtung (12) die Schwenkeinrichtung (9) in Abhängigkeit des übermittelten Neigungswinkels betätigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung des Neigungswinkels von der Steuereinrichtung (12) in Abhängigkeit des Parameters ein Sollwert für den Neigungswinkel bestimmt wird, der erfasste tatsächliche Neigungswinkel einem Istwert des Neigungswinkels entspricht und von der Steuereinrichtung (12) aus dem Sollwert und dem Istwert des Neigungswinkel eine Regeldifferenz bestimmt wird, die als Eingangsgröße an die Schwenkeinrichtung (9) übermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Parameter ein Konstantwert ist, der eine Eigenschaft der herzustellenden Faserstoffbahn - wie deren Rohstoff oder Sorte - oder eine Eigenschaft der Maschine (100) selbst - wie deren Bauart oder deren errechnete, theoretische Maschinengeschwindigkeit, die zur Herstellung der Faserstoffbahn nötig ist - beschreibt und dieser Konstantwert in der Steuereinrichtung (12) oder einem ihr zugeordneten Speicher (17) hinterlegt ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Parameter ein während des Betriebs der Maschine (100) gemessener oder bestimmter Verfahrensparameter ist, der die aktuelle Eigenschaft der Faserstoffsuspension, der hergestellten Faserstoffbahn - wie deren sich tatsächlich einstellende Stoffdichte oder deren aktueller Trockengehalt - oder eine tatsächliche, sich einstellende Größe der Maschine (100) - wie deren tatsächliche Maschinengeschwindigkeit, mit der die Faserstoffbahn aktuell hergestellt wird - beschreibt.

Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Neigungswinkels der Entwässerungsleiste (5) zu Betriebsbeginn in Abhängigkeit des Konstantwerts bestimmt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Neigungswinkels der Entwässerungsleiste (5) im weiteren Betrieb der Maschine (100) in Abhängigkeit des Verfahrensparameters erfolgt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu Betriebsbeginn in Abhängigkeit des Konstantwerts bestimmter Sollwert des Neigungswinkels im weiteren Betrieb der Maschine (100) als Referenzwert für die weitere Regelung herangezogen wird, von dem aus der Sollwert zu einem in Abhängigkeit des Verfahrensparameters bestimmten Sollwert geändert wird.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Referenzwert ein Bereich, umfassend einen Minimalwert und einen Maximalwert zugeordnet ist und der in Abhängigkeit des Verfahrensparameters bestimmte Sollwert ausgehend von dem Referenzwert nur innerhalb des Maximal- und des Minimalwerts geändert wird. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalwert höchstens 150% und der Minimalwert höchstens 50% des Referenzwertes beträgt.

Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), umfassend eine Entwässerungsvorrichtung (1 ) mit einer Mehrzahl von schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleisten (5), wenigstens einer, der schwenkbar ausgeführten Entwässerungsleiste zugeordneten Schwenkeinrichtung (9) und einer Steuereinrichtung (12), wobei die Steuereinrichtung (12) derart eingerichtet ist, dass sie ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt.