[0001] Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung zur Einstellung/Regelung eines Quer-
und/oder Längsprofiles eines Qualitätsmerkmals beim Papierherstellungsprozeß gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1 beziehungsweise ein Verfahren zur Einstellung beim
Papierherstellungsprozeß gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 19.
[0002] Eine derartige Regeleinrichtung und ein derartiger Verfahren ist beispielsweise auf
US-A-5 071 514 bekannt.
[0003] Bei den bislang zum Einsatz gelangten Regelungen eines Quer- und/oder Längsprofils
eines Qualitätsmerkmales beim Papierherstellungsprozeß wurde beispielsweise das Flächengewicht
als Qualitätsmerkmal geregelt. Hierzu wurde das Flächengewicht der laufenden Papierbahn
im. Bereich . der Papiermaschine durch einen beispielsweise traversierenden Sensor
gemessen und diese Meßgröße in die Steuer/Regler-Einrichtung zur Querprofilregelung
eingelesen. Die Steuer/Regler-Einrichtung hat dann aufgrund eines Regelprogrammes
Stellglieder zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils angesteuert. Eine derartige
Steuer/Regler-Einrichtung sowie ein Verfahren zur Regelung des Flächengewichtes- und
Faserorientierungsquerprofils ist aus der DE 42 39 845 bekannt. Im Stand der Technik
gemäß DE 42 39 845 ist vorgesehen, den Stoffauflauf zumindest teilweise sektional
auszubilden und die Papierstoffsuspension in den einzelnen Sektionen durch Zuspeisung
von beispielsweise Verdünnungswasser in Konsistenz und Faserorientierung zu beeinflussen
um so das Flächengewichtsquerprofil zu regeln. Sektionale Stoffaufläufe sind aus dem
deutschen Patent DE 40 19 593 oder der Patentanmeldung DE-A-43 16 054 bekannt.
[0004] Die erzielbare Querprofilgüte des Qualitätsmerkmals, in vorliegendem Beispiel des
Flächengewichtes, mit einer derartigen Querprofilregelung war insbesondere durch die
während des Papierherstellungsprozesses auftretenden Schwankungen in dem Längsprofil
des Qualitätsmerkmales der Papierbahn limitiert Hauptursache für die Längsschwankungen,
wenn das Flächengewichtsquerprofil betrachtet wird, sind Volumenstromschwankungen
und Konsistenzschwankungen im Stoffstrahl.
[0005] Wird zur Aufnahme des Meßsignals betreffend das Qualitätsmerkmal der Papierbahn ein
traversierender punktuell arbeitender Sensor, wie im Stand der Technik gemäß der DE
42 39 845 eingesetzt, so kann mit einer derartigen Meßeinrichtung das Querprofil des
Qualitätsmerkmals nicht exakt ermittelt werden, vielmehr ist es nur möglich, ein aus
Quer- und Längsprofilanteilen zusammengesetztes Signal zu bestimmen. Dies resultiert
aus der Geschwindigkeit, mit der die Papierbahn durch die Papiermaschine läuft. Derartige
Geschwindigkeiten liegen in der Regel bei Werten größer als 1000 m/min.
[0006] Dieses aus Quer- und Längsanteilen gemischte Signal kann für die Regeleinrichtung
zur Steuerung/Regelung verwendet werden, wenn man es als über einen gewissen Längsabschnitt
der Papierbahn "gemitteltes" Querprofilsignal ansieht.
[0007] Eine derartige Mittelung über einen gewissen Papierabschnitt führt aber zu einem
stark verrauschten Querprofilmeßsignal. Aus diesem verrauschten Querprofilmeßsignal
wird mittels von Filtern ein Ist-Querprofil extrahiert, das zur Regelung verwendet
wird. Die starke Filterung des Querprofilmeßsignales hat zur Folge, daß Regeleingriffe
der Querprofilregelung nur selten erfolgen können oder aber mit zu geringer Amplitude.
So erfolgen Regeleingriffe nach dem Stand der Technik erst mit einem sehr großen Zeitversatz
zur Messung, beispielsweise erst 5 Min. nach Aufnahme des Meßsignales. Bei Geschwindigkeiten
von 1500 m/min oder mehr bedeutet das, daß die Papierbahn bereits einen Weg von 7500
m zurückgelegt hat, bevor ein Regeleingriff erfolgt. Probleme, die sich hieraus ergeben,
sind beispielsweise darin zu sehen, daß das Einschwingverhalten der Regelung stark
verlangsamt ist und das erreichbare Querprofil durch den zufälligen Anteil aufgrund
der Längsschwankungen im Querprofil limitiert ist.
[0008] Um dieses Problem zu lösen schlägt die Offenlegungsschrift DE 20 19 975 für die Dickenmessung
einer Bahn vor einen stationären Sensor und einen über die Bahnbreite traversierenden
Sensor zu verwenden, die beide ein Dickenprofil der vorbeilaufenden Bahn aufnehmen.
Der stationäre Sensor mißt dabei an einer Stelle der Bahn das Dickenprofil in Längsrichtung
und der traversierende Sensor das Dickenprofil auf einem schräg über die Bahn verlaufenden
Weg. Das schräg verlaufende Profil enthält sowohl Anteile des reinen Querprofils als
auch Anteile des reinen Längsprofils. Durch Subtraktion des Längsprofils vom Schrägprofil
wird dann das reine Querprofil aus ermittelt. Für die Verwendung dieses Verfahrens
oder dieser Vorrichtung an einer Papiermaschine ist es von Nachteil, daß einerseits
für eine komplette Messung eines Querprofils zu viel Zeit vergeht und andererseits
die Dicke der Papierbahn erst am Ende der Papiermaschine zu messen ist und sich daher
eine zu lange beziehungsweise träge Reaktionszeit für die Regelung ergibt.
[0009] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regeleinrichtung anzugeben, mit deren Hilfe die
genannten Nachteile gemäß dem Stand der Technik überwunden werden können, sowie ein
entsprechendes Verfahren hierzu.
[0010] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Regeleinrichtung gemäß dem Anspruch 1
und durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 19 gelöst.
[0011] Durch die Messung von mehr als einem Qualitätsmerkmal mit mehr als einem Sensor ist
es nun möglich einen Abgriff eines Profils näher am Stoffauflauf durchzuführen und
damit auf Längsprofilschwankungen schneller reagieren zu können. Weiterhin ist es
durch die Verwendung von mehr als einem traversierenden Sensor zur Regelung des Quer-
und/oder Längsprofiles eines Qualitätsmerkmales, beispielsweise des Flächengewichtes
im Papierherstellungsprozeß, zur gleichen Zeit möglich, das Querprofil aus den verrauschten
Profildaten schneller zu ermitteln. Die Querprofilregelung kann dann häufiger eingreifen
und schneller auf Profilschwankungen reagieren. Als weiterer Vorteil kommt hinzu,
daß das Einschwingverhalten der Regelung wesentlich verkürzt wird, was insbesondere
nach einem Sortenwechsel oder nach Prozeßstörungen von entscheidendem Vorteil ist.
Selbstverständlich können auch mehr als zwei Sensoren in einer noch aufwendiger ausgebildeten
Regelungsvorrichtung eingesetzt werden.
[0012] Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren können
die Quer- und/oder Längsprofile der unterschiedlichsten Qualitätsmerkmale beim Papierherstellungsprozeß
geregelt werden.
[0013] So ist die Regelung des Quer- und/oder Längsprofiles folgender Qualitätsmerkmale
im Papierherstellungsprozeß ohne Beschränkung hierauf möglich:
- der Formation der Papierbahn;
- der Dicke der laufenden Papierbahn;
- der Feuchte und Opazität der laufenden Papierbahn;
- der Rauhigkeit und der mechanischen Blatteigenschaften der Papierbahn, wie beispielsweise
dem E-Modul oder dem Reißlängenverhältnis.
[0014] Besonders bevorzugt ist die Regelung des Quer- und/oder Längsprofiles des Flächengewichtes
und der Faserorientierung einer Papierbahn. Als Stellglied für das Flächengewichtsquerprofil
oder das Querprofil der Faserorientierung wird ein stoffdichtegeregelter Stoffauflauf
verwendet.
[0015] Ein derartiger Stoffauflauf ist sektioniert, wobei die Papierstoffsuspensionskonsistenz
und Faserorientierung in den einzelnen Sektionen beeinflußt werden kann. Dies ist
beispielsweise dadurch möglich, daß vorgesehen ist, im Bereich- der Zufuhrleitungen
zu den jeweiligen Sektionen Verdünnungsleitungen anzuordnen, die in die Zufuhrleitungen
münden und mit je einem Stellventil ausgerüstet sind. Über die Verdünnungsleitungen
kann dann sowohl die Konsistenz als auch die Faserorientierung in den einzelnen Sektionen
beeinflußt werden. Derartige Stoffaufläufe sind in den zuvor erwähnten Druckschriften
DE 40 19 593 beziehungsweise DE 43 16 054 offenbart.
[0016] Als Stellglied für die Längsprofilregelung ist in einer Ausführungsform der Erfindung
vorgesehen, ein Stellventil, das im gemeinsamen Zulauf zum Stoffauflauf oder aber
im gemeinsamen Rücklauf angeordnet ist, vorzusehen.
[0017] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens zwei Meßsignale der zwei Meßsensoren
einer Rechnereinrichtung zugeführt werden. Mittels der Rechnereinrichtung können die
Meßsignale, von denen mindestens eines ein Meßsignal ist, das sowohl einen Quer- als
auch einen Längsprofilanteil enthält, derart bearbeitet werden, daß ein Querprofilanteil
und ein Längsprofilanteil sowie ein Restanteil der die zufälligen Störungen beschreibt,
aus den aufgenommenen Meßsignalen extrahiert werden. Das sich hieraus ergebende Steuersignal
für den Längsanteil wird einem Regler für die Längsprofilregelung zugeführt und das
Signal für den Queranteil einem Querprofilregler. Der Quer- beziehungsweise Längsprofilregler
spricht dann wiederum entsprechend seinem Regelungsalgorithmus die jeweiligen Stellglieder
an. Wie bereits oben erwähnt, ist im Falle der Regelung des Flächengewichtsquer- und/oder
-längsprofils in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, einen stoffdichtegeregelten
Stoffauflauf zu verwenden, wohingegen als Stellglied für das Längsprofil ein im gemeinsamen
Stoffzulauf beziehungsweise im Ablauf angeordnetes Stellventil, das durch den Längsprofilregler
angesprochen wird, vorgesehen sein kann.
[0018] In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, als weiteres Meßsignal
enthaltend nur einen Längsprofilanteil die Papierstoffkonsistenz im Stoffauflauf selbst
zu bestimmen. Die Papierstoffkonsistenz kann entweder in der gemeinsamen Zuführung
zum Stoffauflauf oder aber in den einzelnen Zufuhrleitungen gemessen werden.
[0019] Als weiteres Meßsignal wird das eines weiteren Sensors verwendet, der im Naßteil
der Papiermaschine angeordnet ist. Ein solcher Sensor kann die Suspensionshöhe auf
dem Sieb der Papiermaschine, das dem Stoffauflauf folgt, messen. Eine Schwankung in
der Suspensionshöhe auf dem Sieb ist eine Folge einer Volumenstromschwankung und bewirkt
damit bei gleichbleibender Papierstoffkonsistenz eine Änderung des Flächengewichts
in dem entsprechenden Bereich der Bahnbreite. Zusätzlich hierzu kann in den Zufuhrleitungen
zum Stoffauflauf ein Papierstoffkonsistenz-Sensor vorgesehen werden, mit dessen Hilfe
und im Zusammenhang mit der Suspensionshöhen-Messung eine sichere Aussage über die
Menge des Papierstoffes gemacht werden kann, die in dem entsprechenden Bereich ausgestossen
wird.
[0020] Es ist weiterhin auch möglich, mit Hilfe einer radiometrischen Messung, insbesondere
im Gamma-Strahlungsbereich, den Massenfluß im Naßteil der Papiermaschine zu bestimmen
und diese Meßgröße des Massenflusses als weitere Meßgröße in dem erfindungsgemäßen
Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung, zur Bestimmung des Längs- und Querprofils
des Flächengewichts, zu benutzen.
[0021] Als besonderer Vorteil der Messung im Naßteil der Papiermaschine beziehungsweise
der Papierstoffkonsistenzbestimmung im Stoffauflauf selbst ist anzusehen, daß mit
einer derartigen Anordnung eine sehr schnelle Regelung erreicht werden kann, da Abweichungen
im Stoffauflauf durch einen derart angeordneten Sensor schneller als bislang ermittelt
werden und dazu führen, daß die Regelung eingreift. Mit anderen Worten bedeutet dies,
daß eine derartige Anordnung eine kürzere Totzeit aufweist und eine kürzere Regelstrecke.
[0022] In einer besonders kostengünstigen und einfachen Ausführungsform kann vorgesehen
sein, daß als weiterer Sensor ein außerhalb des Stoffauflaufes angeordneter Sensor
vorgesehen ist, der baugleich mit dem ersten Sensor sein kann.
[0023] Prinzipiell sind zwei besonders vorteilhafte Ausführungsvarianten, betreffend die
Mehrzahl der Sensoren, vorgesehen.
[0024] In der einen der beiden Ausführungsformen traversieren beide Sensoren mit einem gewissen
Zeitversatz, d.h., die Sensoren befinden sich zur gleichen Zeit an unterschiedlichen
Orten auf der Papierbahn und nehmen jeweils ein Meßsignal auf.
[0025] In einer vereinfachten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der eine der beiden
Sensoren punktuell fixiert bleibt, während sich der andere der Sensoren über die Papierbahn
hinwegbewegt.
[0026] Neben der Vorrichtung stellt die Erfindung auch ein Verfahren zur Einstellung/Regelung
eines Quer- und /oder Längsprofils eines Qualitätsmerkmales bei der Papierherstellung
zur Verfügung, das sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, daß zusätzlich zu
einem ersten Meßsignal betreffend das Quer- und/oder Längsprofil des einen Qualitätsmerkmales
ein weiteres Meßsignal eines anderen Qualitätsmerkmales aufgenommen wird. Weiterhin
stellt die Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, bei dem zwei Profile, die beide
sowohl Längs- als auch Queranteile mindestens eines Qualitätsmerkmals enthalten, ausgewertet
werden um die reinen Längs- und Querprofile zu erhalten und entsprechend mindestens
eines der Stellglieder mindestens einer Regeleinrichtung zur Beeinflussung eines der
gemessenen Qualitätsmerkmale anzusteuern.
[0027] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 und
in den nachfolgenden Figurenbeschreibungen dargestellt.
[0028] Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch
in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
Erfindung zu verlassen.
[0029] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
[0030] Weiterbildungen der Verfahren sind Gegenstand der sich anschließenden Unteransprüche.
[0031] Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen näher
erläutert werden.
[0032] Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine Papiermaschine mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung und zwei traversierenden
Sensoren;
- Fig. 2:
- eine Papierbahn, auf der der Weg von zwei traversierenden Meßsensoren über die Papierbahn
dargestellt ist;
- Fig. 3:
- eine Papiermaschine mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung einem Sensor im Stoffauflauf.
[0033] Fig. 1 zeigt eine an einer Papiermaschine 1 angebrachte Regeleinrichtung zur Einstellung/Regelung
des Quer- und/oder Längsprofiles eines Qualitätsmerkmales beim Papierherstellungsprozeß
gemäß der Erfindung. Die Einstellung/Regelung gemäß der Erfindung soll beispielhaft
nachfolgend anhand des Flächengewichtslängs- und/oder Flächengewichtsquerprofiles
einer Papierbahn beschrieben werden, ohne daß dies als Beschränkung in bezug auf die
allgemeine Idee der Erfindung aufgefaßt werden soll.
[0034] Die allgemeine Idee der Erfindung ist darin zu sehen, daß mindestens zwei Meßsignale
für das Profil eines Qualitätsmerkmales beim Papierherstellungsprozeß aufgenommen
werden.
[0035] Bei laufender Papierbahn und traversierendem Sensor setzt sich das Meßsignal das
Qualitätsmerkmalsprofiles aus einem Querprofilanteil einem Längsprofilanteil und einem
Zufalls- oder Restanteil zusammen; bei feststehendem beziehungsweise örtlich fixierten
Sensor nur aus einem Längsprofilanteil. Als Qualitätsmerkmale, die zur Regelung eines
Papierherstellungsprozesses herangezogen werden können, kommen außer dem Flächengewichtsprofil
in Betracht: die Faserorientierung, Formation, Asche, Dicke, Feuchte, Opazität, Rauhigkeit
der Papierbahn oder auch die mechanischen Blattteigenschaften, wie beispielsweise
der E-Modul.
[0036] Als Stellglied kann bei einer Regelung, die als Meßsignal das Flächengewichtslängs-
und/oder Flächengewichtsquerprofil oder die Faserorientierung verwendet, beispielsweise
für den Querprofilanteil ein sektionierter Stoffauflauf und für den Längsanteil ein
in der Stoffauflaufzufuhrleitung angeordnetes Regelventil zum Einsatz gelangen.
[0037] Für eine derartige Anordnung ist von der Papiermaschine der Stoffauflauf 2 und der
Anfangsabschnitt der Papierbahn 3, die auf einem Sieb zur Entwässerung läuft, dargestellt.
Der Stoffauflauf 2 umfaßt eine gemeinsame Zufuhrleitung 10 für die zuzuführende Papierstoffsuspension,
die sich in einzelne Zufuhrleitungen 11 zu den jeweiligen Sektionen des Stoffauflaufes
2 aufteilt. Die einzelnen Zufuhrleitungen 11 münden in einen Turbulenzerzeuger 12,
an den sich die Düse 13 des Stoffauflaufes anschließt, aus dem die Papierstoffsuspension
heraustritt und auf ein Sieb gelangt, auf dem die Papierbahn 3 gebildet wird.
[0038] Die Geschwindigkeitsdifferenz von auftretendem Stoffstrahl und sich bewegendem Sieb
ist mitbestimmend für die Faserorientierung in der laufenden Papierbahn. Liegt eine
Geschwindigkeitsdifferenz vor, so ergibt sich eine bevorzugte Orientierung der Fasern
in Maschinenlaufrichtung der Papierbahn. Bei Existenz von Querströmen und in Abwesenheit
von Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen auftretendem Stoffstrahl und Sieb können
aufgrund von Quergeschwindigkeitskomponenten Faserorientierungen
im Blatt hergestellt werden, die um einen Winkel a von der Maschinenlaufrichtung abweichen.
Mit Hilfe der vorliegenden Regeleinrichtung ist es aufgrund obigen Zusammenhangs möglich,
durch entsprechende Ansteuerung eines sektionierten Stoffauflaufes - wie nachfolgend
beschrieben - als Stellglied für das Querprofil die Faserorientierung neben dem Flächengewicht
als Qualitätsmerkmal im Papierherstellungsprozeß zu regeln.
[0039] In jede der einzelnen Zufuhrleitungen 11 des Stoffauflaufes mündet eine Verdünnungsmittelzufuhrleitung
15, in die je ein Stellventil 17 eingebracht ist.
[0040] In Fig. 1 sind die Stellventile nur für die ersten zwei Verdünnungsmittelzufuhrieitungen
15 des Stoffauflaufes dargestellt. Selbstverständlich ist eine analoge Anordnung auch
für die anderen Leitungen, obwohl nicht dargestellt, vorgesehen. Über die Verdünnungsmittelzufuhrleitungen
15 können in die einzelnen Sektionen des Stoffauflaufes Verdünnungsmittel, beispielsweise
Verdünnungswasser oder aber auch verdünnte Papierstoffsuspension, eingeführt werden,
so daß in den einzelnen Sektionen des Stoffauflaufes sowohl die Konsistenz als auch
die Faserorientierung geändert werden kann. Diese Änderungen wiederum beeinflussen-beispielsweise
das Flächengewichtsquerprofil der Papierbahn, die durch Aufbringen der Stoffsuspension
auf das nachfolgende Sieb gebildet wird. Mit Hilfe eines sektionierten, stoffdichtegeregelten
Stoffauflaufes ist es somit möglich, das Flächengewichtsquerprofil wie auch die Faserorientierung
gezielt einzustellen. Eine Steuerung geschieht durch entsprechendes Öffnen und Schließen
des Stellgliedes in Form des Stellventiles 17 für jede einzelne Zufuhrleitung. Die
Betätigung des Stellventiles 17 erfolgt durch einen Steuerimpuls des Reglers 19, der
wiederum von einem Steuerrechner 20 angesprochen wird.
[0041] Die Aufgabe des Steuerrechners wird im nachfolgenden Abschnitt näher beschrieben.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens zwei Sensoren Meßsignale zur Ermittlung
des Flächengewichtsquer- und/oder - Längsprofiles aufnehmen. In der dargestellten
Ausführungsform sind diese beiden Sensoren in der Art zweier punktförmiger Meßstellen
30 beziehungsweise 31 ausgeführt, die oberhalb der Papierbahn auf einer Meßbrücke
angeordnet sind. Die Sensoren können quer zur Laufrichtung der Papierbahn auf der
Meßbrücke 32 über diese hinwegbewegt werden und nehmen dabei punktuell das Querprofil
der laufenden Papierbahn 3 auf. Als Meßsignal ergibt sich dann aber aufgrund der laufenden
Papierbahn über der Zeit kein reines Querprofil sondern ein Profil, das sich aus einem
Quer- und einem Längsprofilanteil zusammensetzt, wie in Fig. 2 dargestellt. Betreffend
die Querbewegung zweier traversierender Sensoren sind eine Vielzahl von Möglichkeiten
denkbar. So können die beiden punktförmigen Sensoren 30 beziehungsweise 31 in gewissem
Abstand voneinander in gleicher Richtung über die Papierbahn hinweg bewegen oder aber
genau so zeitlich synchronisiert sein, daß sie sich gegeneinander bewegen.
[0042] Angetrieben werden können die Meßsensoren beispielsweise über Elektromotoren 33,
34. Die von den Meßsensoren aufgenommenen Werte werden über Meßleitungen 35, 36 an
die Steuerrecheneinheit 20 übermittelt.
[0043] In der Steuerrechnereinheit werden die Meßsignale der mindestens zwei Sensoren 30
beziehungsweise 31 derart bearbeitet, daß aus den Signalen die Querprofilanteile beziehungsweise
Längsprofilanteile extrahiert werden, bis auf einen Restanteil. Die so ermittelten
Quer- beziehungsweise Längsprofilanteile werden mit den jeweiligen Sollprofildaten
verglichen und dann die jeweiligen Regler für den Quer- beziehungsweise Längsprofilanteil
über die Reglerieitungen 37, 38 angesprochen. Regler 19 steuert zur Querprofileinstellung
die einzelnen Stellventile 17 der jeweiligen Sektionen des Stoffauflaufes an. Hierzu
führen vom Regler 19 zu den jeweiligen Stellventilen einzelne Steuerieitungen 39.
Betreffend das Verfahren zur Beeinflussung des Flächengewichts- und Faserorientierungsquerprofils
mittels eines stoffdichtegeregelten Stoffauflaufes wird auf das deutsche Patent DE
40 19 593 verwiesen, dessen Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich miteinbezogen
wird.
[0044] Der Regler 40 zur Längsprofilregelung steuert über die Steuerleitung 42 das Stellventil
44 an. Das Stellventil 44 ist in der vorliegenden Ausführungsform in der gemeinsamen
Zufuhrleitung 10 eingangsseitig angeordnet und dient der Regelung der Papierstoff-Suspensionsmenge
im gemeinsamen Zulauf, womit das Längsprofil beeinflußt werden kann, da Längsprofilschwankungen
des Flächengewichts- oder auch des Faserorientierungsprofiles die Folge von Konsistenzschwankungen
im Stoffauflauf sein können.
[0045] In der in Fig. 1A und 1 B dargestellten Ausführungsform ist für jede Sektion in der
Zufuhrleitung 11 ein Ventil 44 zur Regelung der Gesamtmenge der Stoffsuspension in
dieser Sektion vorgesehen. Der dem Ventil zugeordnete Stellantrieb wird über Steuerleitungen
42 durch den Regler zur Längsprofilregelung 40 angesteuert.
[0046] Die Stoffdichte in einer Zufuhrleitung wird durch das Ventil 17 in der Verdünnungsmittelzufuhrleitung
15 der jeweiligen Sektion eingestellt. Durch das Zusammenführen des Hauptsuspensionsstromes
mit der Konzentration C
1 in der Zufuhrleitung 11 mit einem Verdünnungsstrom über die Verdünnungsmittelzufuhrleitung
15, der im allgemeinen eine niedrigere Konzentration C
1 als der Hauptsuspensionsstrom in der jeweiligen Zufuhrleitung 11 vor der Einspeisestelle
aufweist, ergibt sich eine Stoffsuspensionsdichte C
ges = a
i - c
i + a
j - c
j in der jeweiligen Sektion. Hierbei sind a
i, a
j die Anteile der Teilströme an dem jeweiligen Gesamtsektionsstrom. Vorzugsweise hat
der Hauptsuspensionsstrom einen Mengenanteil von 85%, also a
i = 0,85 und der Verdünnungsmittelstrom einen Anteil von 15%, also a
j = 0,15.
[0047] In Fig. 1 B ist ein stoffdichtegeregelter Stoffauflauf in einer Papiermaschine im
Schnitt für eine Sektion, wie er vom Aufbau aus der DE 42 39 845 bereits bekanntgeworden
ist, dargestellt. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1A sind mit gleichen Bezugsziffem gekennzeichnet.
Deutlich zu sehen ist das Ventil 44 in der Zufuhrleitung sowie das Ventil 17 in der
Verdünnungsmittelzufuhrleitung 15. Im weiteren Verlauf der schematisch dargestellten
Papiermaschine sind die Stellen S, S
1 und S
2 gekennzeichnet. An diesen Stellen kann, bevorzugt mit Hilfe eines Sensors, das Flächengewicht,
beziehungsweise eine mit dem Flächengewicht verbundene Meßgröße, detektiert werden.
[0048] In Fig. 1C ist eine weitere Variante dargestellt, bei der die Ventile 44 in den Zufuhrleitungen
11 vor der Einspeisestelle 70 des Verdünnungsmediums angeordnet sind.
[0049] Wiederum werden die Ventile 17 in den Verdünnungsmittelzufuhrleitungen 15 über Leitungen
39 von dem Regler für das Querprofil 19 angesteuert, während die Ventile 44 in den
einzelnen Zufuhrleitungen 11 durch den Regler für das Längsprofil 40 angesteuert werden.
[0050] In Fig. 2 ist dargestellt, welche Punkte der Papierbahn bei quer zur Laufrichtung
der Papierbahn traversierenden punktuellen Meßstellen aufgenommen werden. Fig. 2 zeigt
die in der eingezeichneten Pfeilrichtung laufende Papierbahn 3. Die auf der Papierbahn
eingezeichnete durchgezogene Linie 50 zeigt die Punkte an, die bei einer vorgegebenen
Bahngeschwindigkeit von einem der beiden traversierenden Meßsensoren bei vorgegebener
Geschwindigkeit, mit der sich dieser Sensor quer zur laufenden Papierbahn bewegt,
abgetastet werden. Wie dieser Abbildung zu entnehmen ist, wird bei einer laufenden
Papierbahn nicht das Flächengewichtsquerprofil als Meßgröße aufgenommen, sondern eine
Mischung aus Flächengewichtsquer- und -längsprofil. Bei auftretenden Längsprofilschwankungen
führt dies dazu, daß das Flächengewichtsquerprofil nur als eine Art Mittelwert über
eine gewisse Vorschubstrecke, die hier mit I
a bezeichnet ist, gemessen werden kann. Bei auftretenden Längsschwankungen ergibt sich
dann ein verrauschtes Querprofil. Das Rauschen dieses Profils kann vermindert werden,
wenn ein zweiter punktueller Sensor gegenläufig zum ersten Sensor traversiert. Es
ergibt sich dann die strichpunktiert eingezeichnete zweite Bahn 52 der Meßpunkte für
diesen zweiten Sensor 31. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird der Abstand zweier
Meßpunkte der Papierbahn, wenn beide Sensoren gegenläufig traversieren, gegenüber
der Aufnahme mit nur einem Sensor halbiert. Diese Strekke ist in Fig. 2 mit I
b, bezeichnet. Es gilt I
b = 0,5 x I
a.
[0051] Selbstverständlich ist es möglich, noch mehr als zwei Sensoren zur Ermittlung des
aktuellen Flächengewichtsquer- und/oder Flächengewichtslängsprofiles einzusetzen und
somit die Auflösung noch weiter zu erhöhen.
[0052] Aber bereits die Verwendung von zwei anstelle von einem Sensor bewirkt, daß stellvertretend
für ein Qualitätsmerkmal beim Papierherstellungsprozeß das Flächengewichtsquer- und/oder
Flächengewichtslängsprofil wesentlich genauer als bislang aufgenommen werden kann.
Darüber hinaus ermöglicht es diese Anordnung, durch Aufspaltung in einen Quer- und
Längsprofilanteil, beispielsweise mit Hilfe eines Differenzsignales auf die Längsschwankungen
zurückzuschließen und damit die Flächengewichtsquerprofilmessung von diesen Längsschwankungen
zu bereinigen. Das Querprofil ist somit nicht nur schneller sondern wesentlich rauschärmer
zu ermitteln, und die Querprofilregelung kann häufiger und auch mit größerer Amplitude
als nach dem Stand der Technik eingreifen. Damit kann auf Profilschwankungen schneller
als bislang reagiert werden, und eine feinere Regelung ist möglich. Auch die Einschwingzeit
der Regelung nach Sortenwechsel oder anderen Störungen wird wesentlich beschleunigt.
[0053] Neben der dargestellten Ausführungsform mit zwei traversierenden Sensoren ist es
auch möglich, anstelle von zwei unabhängigen Flächengewichtsquer- und/oder Flächengewichtslängsprofilmessungen
beispielsweise nur eine Flächengewichtsquer- und/oder Flächengewichtslängsprofilmessung
vorzunehmen und eine weitere Meßgröße bei der Papierherstellung zu ermitteln, um so
die Längsschwankungen beim Papierherstellungsprozeß beeinflussen, beziehungsweise
berücksichtigen zu können.
[0054] Eine Möglichkeit ist es z.B., die Konsistenz der Papierstoffsuspension als weitere
unabhängige Meßgröße zu ermitteln. Dies kann beispielsweise im gemeinsamen Zulauf
zum Stoffauflauf erfolgen oder aber in den einzelnen Zufuhrleitungen zum Stoffauflauf
selbst.
[0055] Eine derartige Anordnung an einem Stoffauflauf zeigt Fig. 3. Wie in Fig. 1 ist eine
Papiermaschine mit einem stoffdichtegeregelten, sektionierten Stoffauflauf 2 dargestellt.
Anstelle der beiden traversierenden Sensoren umfaßt die Anordnung gemäß Fig. 3 nur
einen traversierenden Sensor 130, der ein gemischtes Quer- und Längsprofil der laufenden
Papierbahn 3 aufnimmt und dieses Meßsignal über die Meßleitung 135 dem Steuerrechner
20 zuleitet. Der sektionierte Stoffauflauf ist, wie bei Fig. 1 beschrieben, aufgebaut
und umfaßt eine gemeinsame Zufuhrleitung 10 mit einer Einlaßseite 111 und einer Auslaßseite
112 sowie einzelnen Zufuhrleitungen 11 zu den jeweiligen Sektionen des Stoffauflaufs,
wobei jeder einzelnen Zufuhrleitung eine Verbindungsmittelzufuhrleitung 15, mit den
jeweiligen Stellgliedern 17 zugeordnet ist Die Querprofilregelung erfolgt mittels
des Reglers 19, wie unter Fig. 1 beschrieben. Abweichend von Fig. 1 wird als zweite
Meßgröße die Papierstoffkonsistenz mittels eines Sensors 100 bestimmt, der in vorliegendem
Beispiel eingangsseitig der gemeinsamen Zufuhrleitung angeordnet ist. Die mittels
des Sensors 100 bestimmte Papierstoffkonsistenz wird über die Leitung 113 dem Steuerrechner
20 zugeführt. Bei diesem Signal handelt es sich, wie bereits zuvor dargestellt, um
ein reines Längsprofilsignal des Qualitätsmerkmales, in vorliegendem Beispiel also
des Flächengewichtes, so daß in der Steuerrecheneinheit lediglich das Signal, das
von dem traversierenden Meßsensor 130 herrührt, in einen Quer- und einen Längsanteil,
mit Hilfe des zweiten Meßsignales des Papierstoffkonsistenzsensors, zerlegt werden
muß. Der Längssignalanteil wird wie in Fig. 1 über die Leitung 37 dem Regler 40 für
den Längsanteil zugeführt, der wie in Fig. 1 ein in der Zufuhrleitung angeordnetes
Stellventil 44 anspricht. Selbstverständlich sind auch für diesen Stoffauflauf Anordnungen
wie in Fig. 1A, 1B und 1C dargestellt denkbar.
[0056] Der Vorteil einer Aufnahme eines Signales in der gemeinsamen Zufuhrleitung oder aber
auch an beliebiger Stelle in der Naßpartie liegt darin, daß wesentlich schnellere
Regeleingriffe möglich sind.
[0057] Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der genauen Messung der Papierstoffkonsistenz
im Stoffauflauf andere für den Papierherstellungsprozeß charakteristischen Qualitätsmerkmale
aufzunehmen, beziehungsweise diese zusätzlich zum Flächengewichtsquer- und/oder Flächengewichtslängsprofil
zu bestimmen. Bezüglich der betreffenden Qualitätsmerkmale wird auf die eingangs gemachten
Ausführungen verwiesen.
[0058] Mit all den aufgezeigten Ausführungsformen ist es gegenüber dem Stand der Technik
möglich, wesentlich bessere Ergebnisse bei der Regelung des Stoffauflaufes einer Papierbahn
zu erhalten und damit die insgesamt mit dieser Vorrichtung erzielbare Papierqualität
zu verbessern.
1. Regeleinrichtung für die Einstellung/Regelung des Quer- und/oder Längsprofiles mindestens
eines Qualitätsmerkmales beim Papierherstellungsprozess:
1.1 mit einer Steuer-/Regeleinrichtung (20) zur Ansteuerung/Regelung mindestens eines
Stellgliedes (17, 44) zur Beeinflussung des Querund/oder Längsprofiles des mindestens
einen Qualitätsmerkmales;
1.2 mit mindestens einem ersten Sensor (130), der ein erstes Messsignal des Quer-
und/oder Längsprofiles eines ersten Qualitätsmerkmales der produzierten Papierbahn
(3) innerhalb der Papiermaschine (1) aufnimmt, das der Steuer/Regeleinrichtung (20)
zugeführt wird;
1.3 mit mindestens einem weiteren Sensor (100) zur Aufnahme mindestens eines weiteren
Messsignales des Quer- und/oder Längsprofiles für die Steuer-/Regeleinrichtung zur
Ansteuerung/Regelung des mindestens einen Stellgliedes (17, 44) zur Beeinflussung
des Quer- und/oder Längsprofiles des mindestens einen Qualitätsmerkmales;
1.4 wobei mindestens einer der Sensoren (130) über die Bahnbreite traversiert;
1.5 wobei der mindestens eine weitere Sensor (100) ein anderes Qualitätsmerkmal als
der erste Sensor (130) misst und
1.6 wobei das erste und das mindestens eine weitere Messsignal in der Steuer/Regeleinrichtung
(20) jeweils in ein Längs- und Quersignalanteil aufgespalten werden;
dadurch gekennzeichnet,
1.7 dass der weitere Sensor oder mindestens einer der weiteren Sensoren (100) ein
im Nassteil der Papiermaschine angeordneter Sensor ist, der das Quer- und/oder Längsprofil
des anderen Qualitätsmerkmals im Nassteil der Papiermaschine misst,
1.8 dass der weitere Sensor oder mindestens einer der weiteren Sensoren (100) fest
installiert ist und das andere Qualitätsmerkmal an einer festen Stelle im Nassteil
in der Papiermaschine (1) misst und
1.9 dass das Queranteilstellglied (17) ein stoffdichtegeregelter Stoffauflauf (2)
ist.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Längssignalanteil einem Regler (40) für den Längsanteil und der Quersignalanteil
einem Regler (19) für den Queranteil zugeführt wird.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Regler (40) für den Längsanteil mindestens ein Längsanteilstellglied (44) anspricht
und der Regler (19) für den Querteil mindestens ein Queranteilstellglied (17) anspricht.
4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei der Sensoren (130) über ein Mittel verfügen, das eine zumindest zeitweise
gegenläufige Bewegungseinrichtung ermöglicht.
5. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der weitere Sensor oder mindestens einer der weiteren Sensoren (100) in mindestens
einer der Zufuhrleitungen (11) oder der gemeinsamen Zufuhrleitung (10) angeordnet
ist.
6. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal die Papierformation umfasst.
7. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal die Asche umfasst.
8. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal die Papierdicke umfasst.
9. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal die Feuchte der Papierbahn (3) umfasst.
10. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal die Opazität der Papierbahn (3) umfasst.
11. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal die Rauhigkeit der Papierbahn (3) umfasst.
12. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal die mechanischen Blatteigenschaften umfasst.
13. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal das Flächengewichtsprofil der Papierbahn (3) umfasst.
14. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Qualitätsmerkmal die Faserorientierung der Papierbahn (3) umfasst.
15. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der weitere Sensor oder mindestens einer der weiteren Sensoren (100) ein Papierstoffkonsistenzsensor
ist.
16. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der weitere Sensor oder mindestens einer der weiteren Sensoren (100) ein Flächengewichtssensor
ist.
17. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der weitere Sensor oder mindestens einer der weiteren Sensoren (100) ein Schichtdickensensor
ist.
18. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der weitere Sensor oder mindestens einer der weiteren Sensoren (100) ein Flächenmasseflusssensor
ist, vorzugsweise mit radiometrischer Messung.
19. Verfahren zur Einstellung/Regelung des Quer- und/oder Längsprofiles mindestens eines
Qualitätsmerkmales beim Papierherstellungsprozess umfassend die folgenden Schritte:
19.1 Messen des Quer- und/oder Längsprofiles des mindestens einen Qualitätsmerkmales
an mindestens einer Stelle im Nassteil der Papiermaschine (1) mittels mindestens einem
ersten Sensor (130);
19.2 Zuführen des Messsignals des Quer- und/oder Längsprofiles des mindestens einen
Qualitätsmerkmales an eine Steuer-/Regelungseinheit (20);
19.3 zusätzlich zu dem mindestens an einer Stelle aufgenommenen Querund/oder Längsprofil
des einen Qualitätsmerkmales der produzierten Papierbahn (3) innerhalb des Nassteils
der Papiermaschine (1) beim Papierherstellungsprozess, Aufnahme mindestens eines weiteren
Messsignals, das charakteristisch für das Quer- und/oder Längsprofil mindestens eines
weiteren anderen Qualitätsmerkmales ist, mittels mindestens einem weiteren im Nassteil
der Papiermaschine (1) fest angeordneten Sensor (100);
19.4 Traversieren mindestens einer der Sensoren (130) über die Bahnbreite;
19.5 Verarbeiten dieser Messsignale in einer Rechnereinrichtung zur Berechnung der
reinen Quer- und Längsprofile des mindestens einen Qualitätsmerkmales und
19.6 Ansteuern mindestens eines Stellgliedes (17, 44) durch mindestens eine Steuer-/Reglereinheit
(19, 40) zur Beeinflussung des Quer- und/oder Längsprofiles des mindestens einen Qualitätsmerkmales
beim Papierherstellungsprozess, wobei das Stellglied (17) für das Querprofil ein stoffdichtegeregelter
Stoffauflauf (2) ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Längsanteilsignal einem Regler (40) für den Längsanteil und das Queranteilsignal
einem Regler (19) für den Queranteil zugeführt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass der stoffdichtegeregelte Stoffauflauf (2) in jeder Verdünnungsmittelzufuhrteitung
(15), die in eine Zufuhrleitung (11) für die Papierstoffsuspension des Stoffauflaufes
(2) mündet, ein Stellventil (17) umfasst.
1. Control device for the setting/closed-loop control of the cross-machine and/or machine
direction profile of at least one quality feature in the paper manufacturing process:
1.1 having an open-loop/closed-loop control device (20) for driving/controlling at
least one actuator (17,44) in order to influence the cross-machine and/or machine
direction profile of the at least one quality feature;
1.2 having at least one first sensor (130) that picks up a first measured signal of
the cross-machine and/or machine direction profile of a first quality feature of the
paper web (3) produced within the papermaking machine (1), said signal being fed to
the open-loop/closed-loop control device (20);
1.3 having at least one further sensor (100) in order to pick up at least one further
measured signal of the cross-machine and/or machine direction profile for the open-loop/closed-loop
control device in order to drive/control the at least one actuator (17,44) in order
to influence the cross-machine or machine direction profile of the at least one quality
feature;
1.4 where at least one of the sensors (130) traverses over the web width;
1.5 where the at least one further sensor (100) measures a quality feature that differs
from that measured by the first sensor (130) and
1.6 where the first and the at least one further measured signal are in each case
split in the open-loop/closed-loop control device (20) into a machine direction and
a cross-machine direction signal component; characterized
1.7 in that the further sensor or at least one of the further sensors (100) is a sensor
arranged at the wet end of the papermaking machine, which sensor measures the cross-machine
and/or machine direction profile of the other quality feature at the wet end of the
papermaking machine,
1.8 in that the further sensor or at least one of the further sensors (100) is installed
in a fixed position and measures the other quality feature at a fixed point at the
wet end of the papermaking machine (1) and
1.9 in that the cross-machine direction component actuator (17) is a controlled-consistency
flowbox (2).
2. Control device according to Claim 1, characterized in that the machine direction signal component is fed to a controller (40) for the machine
direction component, and the cross-machine direction signal component is fed to a
controller (19) for the cross-machine direction component.
3. Control device according to Claim 2, characterized in that the controller (40) for the machine direction component addresses at least one machine
direction component actuator (44), and the controller (19) for the cross-machine direction
component addresses at least one cross-machine direction component actuator (17).
4. Control device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that at least two of the sensors (130) have means that enable an opposite direction of
motion, at least from time to time.
5. Control device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the further sensor or at least one of the further sensors (100) is arranged in at
least one of the feed lines (11) or the common feed line (10).
6. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the paper formation.
7. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the ash content.
8. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the paper thickness.
9. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the moisture of the paper web (3).
10. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the opacity of the paper web (3).
11. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the roughness of the paper web (3).
12. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the mechanical sheet properties.
13. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the grammage profile of the paper web (3).
14. Control device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the quality feature comprises the fiber orientation of the paper web (3).
15. Control device according to either Claim 13 or 14, characterized in that the further sensor or at least one of the further sensors (100) is a paper stock
consistency sensor.
16. Control device according to either Claim 13 or 14, characterized in that the further sensor or at least one of the further sensors (100) is a grammage sensor.
17. Control device according to either Claim 13 or 14, characterized in that the further sensor or at least one of the further sensors (100) is a layer thickness
sensor.
18. Control device according to either Claim 13 or 14, characterized in that the further sensor or at least one of the further sensors (100) is a mass flow per
unit area sensor, preferably using radiometric measurement.
19. Method for the setting/closed-loop control of the cross-machine and/or machine direction
profile of at least one quality feature in the paper manufacturing process, comprising
the following steps:
19.1 measuring the cross-machine and/or machine direction profile of the at least
one quality feature at at least one point at the wet end of the papermaking machine
(1) by means of at least one first sensor (130);
19.2 feeding the measured signal from the cross-machine and/or machine direction profile
of the at least one quality feature to an open-loop/closed-loop control unit (20);
19.3 in addition to the cross-machine and/or machine direction profile of the one
quality feature of the paper web (3) produced within the wet end of the papermaking
machine (1) during the paper manufacturing process, which feature is picked up at
at least one point, picking up at least one further measured signal that is characteristic
of the cross-machine and/or machine direction profile of a further, different quality
feature by means of at least one further sensor (100) arranged in a fixed position
at the wet end of the papermaking machine (1 );
19.4 at least one of the sensors (130) traversing over the web width;
19.5 processing these measured signals in a computer device in order to calculate
the pure cross-machine and machine direction profile of the at least one quality feature
and
19.6 driving at least one actuator (17, 44) by means of at least one open-loop/closed-loop
control unit (19, 40) in order to influence the cross-machine and/or machine direction
profile of the at least one quality feature in the paper manufacturing process, where
the actuator (17) for the cross-machine direction profile is a controlled-consistency
flowbox (2).
20. Method according to Claim 19, characterized in that the machine direction component signal is fed to a controller (40) for the machine
direction component, and the cross-machine direction component signal is fed to a
controller (19) for the .cross-machine direction component.
21. Method according to Claim 19 or 20, characterized in that the controlled-consistency flowbox (2) comprises a control valve (17) in each dilution
means feed line (15) that opens into a feed line (11) for the paper stock suspension
of the flowbox (2).
1. Dispositif de régulation pour le réglage/ la régulation du profil transversal et/ou
longitudinal d'au moins un critère de qualité pendant le processus de fabrication
de papier :
- avec un dispositif de commande/ régulation (20) permettant de commander/ réguler
au moins un actionneur (17, 44) pour influencer le profil transversal et/ou longitudinal
dudit au moins un critère de qualité ;
- avec au moins un premier détecteur (130) qui enregistre un premier signal de mesure
du profil transversal et/ou longitudinal d'un premier critère de qualité de la bande
de papier produite (3) à l'intérieur de la machine à papier (1), le signal étant amené
au dispositif de commande/ régulation (20) ;
- avec au moins un autre détecteur (100) permettant d'enregistrer au moins un autre
signal de mesure du profil transversal et/ou longitudinal pour le dispositif de commande/régulation
permettant de commander/ réguler ledit au moins un actionneur (17, 44) pour influencer
le profil transversal et/ou longitudinal dudit au moins un critère de qualité ;
- dans lequel au moins l'un des détecteurs (130) traverse la largeur de bande ;
- dans lequel ledit au moins un autre détecteur (100) mesure un autre critère de qualité
que le premier détecteur (130) ; et
- dans lequel ledit premier et ledit au moins un autre signal de mesure sont divisés
dans le dispositif de commande/régulation (20) respectivement en une composante de
signal longitudinale et transversale ;
caractérisé en ce que
- ledit autre détecteur ou au moins l'un des autres détecteurs (100) est un détecteur
disposé dans la section humide de la machine à papier qui mesure le profil transversal
et/ou longitudinal de l'autre critère de qualité dans la section humide de la machine
à papier ;
- en ce que l'autre détecteur ou au moins l'un des autres détecteurs (100) est installé solidement
et mesure l'autre critère de qualité à un endroit fixe dans la section humide dans
la machine à papier (1) ; et
- en ce que l'actionneur de composante transversale (17) est une caisse de tête (2) régulée en
fonction de la consistance.
2. Dispositif de régulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composante de signal longitudinale est amenée à un régulateur (40) pour la composante
longitudinale et la composante de signal transversale est amenée à un régulateur (19)
pour la composante transversale.
3. Dispositif de régulation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le régulateur (40) pour la composante longitudinale déclenche au moins un actionneur
de composante longitudinale (44) et le régulateur (19) pour la composante transversale
déclenche au moins un actionneur de composante transversale (17).
4. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins deux des détecteurs (130) disposent de moyens rendant possible un dispositif
de mouvement au moins temporairement opposé.
5. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit autre détecteur ou au moins l'un des autres détecteurs (100) est disposé dans
au moins l'une des conduites d'amenée (11) ou dans la conduite d'amenée commune (10).
6. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend l'épair du papier.
7. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend la cendre.
8. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend l'épaisseur du papier.
9. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend l'humidité de la bande de papier (3).
10. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend l'opacité de la bande de papier (3).
11. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend la rugosité de la bande de papier (3).
12. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend les propriétés mécaniques de la feuille.
13. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend le profil de grammage de la bande de papier (3).
14. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le critère de qualité comprend l'orientation des fibres de la bande de papier (3).
15. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que l'autre détecteur ou au moins l'un des autres détecteurs (100) est un détecteur de
consistance du tissu de papier.
16. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que ledit autre détecteur ou au moins l'un des autres détecteurs (100) est un détecteur
de grammage.
17. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que l'autre détecteur ou au moins l'un des autres détecteurs (100) est un détecteur d'épaisseur
de couche.
18. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que l'autre détecteur ou au moins l'un des autres détecteurs (100) est un débitmètre
de masse au mètre carré, de préférence à mesure radiométrique.
19. Procédé de réglage/ régulation du profil transversal et/ou longitudinal d'au moins
un critère de qualité pendant le processus de fabrication de papier, comprenant les
étapes suivantes consistant à :
- mesurer le profil transversal et/ou longitudinal dudit au moins un critère de qualité
à au moins un endroit dans la section humide de la machine à papier (1) au moyen d'au
moins un premier détecteur (130) ;
- amener le signal de mesure du profil transversal et/ou longitudinal dudit au moins
un critère de qualité à une unité de commande/ régulation (20) ;
- en plus du profil transversal et/ou longitudinal enregistré à au moins un endroit
dudit un critère de qualité de la bande de papier produite (3) à l'intérieur de la
section humide de la machine à papier (1) pendant le processus de fabrication de papier,
enregistrer au moins un autre signal de mesure qui est caractéristique pour le profil
transversal et/ou longitudinal d'au moins un autre critère de qualité différent, au
moyen d'au moins un autre détecteur (100) disposé solidement dans la section humide
de la machine à papier (1) ;
- faire passer au moins l'un des détecteurs (130) à travers la largeur de bande ;
- traiter lesdits signaux de mesure dans un dispositif de calcul pour calculer les
profils transversaux et longitudinaux purs dudit au moins un critère de qualité ;
et
- commander au moins un actionneur (17, 44) par au moins une unité de commande/ régulation
(19, 40) pour influencer le profil transversal et/ou longitudinal dudit au moins un
critère de qualité pendant le processus de fabrication de papier, l'actionneur (17)
pour le profil transversal étant une caisse de tête (2) régulée en fonction de la
consistance.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le signal de composante longitudinale est amené à un régulateur (40) pour la composante
longitudinale et le signal de composante transversale est amené à un régulateur (19)
pour la composante transversale.
21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que la caisse de tête (2) régulée en fonction de la consistance comprend une vanne de
réglage (17) dans chaque conduite d'amenée de diluant (15) débouchant sur une conduite
d'amenée (11) pour la suspension de tissu de papier de la caisse de tête (2).