Bahnzugmessung in der Papierindustrie

Bei dem kontinuierlichen Fertigungsprozessen bei der Herstellung von Papier ist es erforderlich, zur Regelung der vielen Einzelantriebe in der Papiermaschine die Zugspannung in der Bahn an verschiedenen Stellen zu messen. Ein direktes Messen in der Papierbahn selber, ist prozessbedingt nicht möglich. Daher wird die Spannung normalerweise indirekt dadurch bestimmt, dass man die Papierbahn an einer Walze ablenkt und die dabei entstehenden Lagerreaktionskräfte in geeigneter Weise misst und sie über die bekannte Bahnlaufgeometrie in die Bahnzugkraft umrechnet.

Dazu fügt man in der Regel zwischen Lagergehäuse der Walzen- oder Rollen-Lagerung und den Fundamentsupporten Kraftmessaufnehmer spezifischer Bauart ein, die für die Messung von Lagerreaktionskräften besonders gut geeignet sind. Dr. Brandt Messaufnehmer werden daher bereits seit Jahren von führenden Papiermaschinenhersteller in Europa und in Fernost erfolgreich verwendet.

Gerade im Papiermaschinenbau wird großer Wert auf möglichst steife Bauelemente gelegt. Von dieser Forderung werden auch Bahnzugmessaufnehmer und ihre Montageelemente nicht ausgenommen. Hauptgrund für diese Forderung der Papierindustrie, ist die Vorgabe, die Konstruktion gegen Schwingungen in Eigenfrequenz abzusichern. Wegen der sehr hohen Bahngeschwindigkeiten verbunden mit hohen Walzendrehzahlen bei gleichzeitig oft hohen Walzengewichten sind diese Forderungen technisch gut nachvollziehbar. Dr. Brandt Messaufnehmer für Papier sind bewusst auf diese Forderungen hin mit besonders hoher Federsteifigkeit entwickelt worden.

Da die Messaufnehmer nur eine sehr geringe Eigenmasse besitzen, liegt Ihre Eigenfrequenz zumeist im kHz-Bereich. Die Grenzfrequenz der gesamten Messstelle hängt somit praktisch nur von der Feder-
steifigkeit des Messaufnehmers und der Masse der Umlenkwalze samt Ihrer Lagerung ab.

Die Sensorik der Dr. Brandt Messaufnehmer für Papier ist standardmäßig auf dem Prinzip der Dehnungs-
messstreifen (Sonderlösungen auf Anfrage) aufgebaut. Diese haben kein eigenes dynamisches Verhalten und haben somit auch keinen Einfluß auf das Frequenzverhalten des Gesamtmessaufnehmers.

Dr. Brandt Messelektronik für Bahnzugmessanlangen

Dehnungsmessstreifenaufnehmer sind passive Systeme. Sie geben von sich aus keine eigenen Signale ab. Das Arbeitsprinzip beruht darauf, dass die Dehnungsmessstreifen (DMS) ihren Widerstand bei Verlängerung vergrößern und bei Verkürzung verkleinern. Im Fertigungsschritt der sog. Applikation bei der Herstellung der Messaufnehmer werden die DMS unverrückbar fest mit dem Federkörper verbunden und machen damit jede seiner Längenänderungen exakt mit. Dadurch werden in den DMS die mechanischen Verformungen der Federkörper unter dem Einfluß der zu messenden Kraft, (z.B. Druck, Momente oder Torsion) in Widerstandsänderungen umgesetzt, die bei entsprechender elektrischer Verschaltung, wiederum in elektrische Signale umgewandelt und entsprechend durch eine nachgeschaltete Elektronik ausgewertet, archiviert oder weiterverarbeitet werden können.

Rechnergestützte Auswertungen mit der Dr. Brandt Messelektronik DMM-10 o.ä. sind in der Papierindustrie oft Anwendungsfälle wo eine Bahnzugmessung unmittelbar vor einem Wickler/Tambour installiert werden muss. Wegen der kontinuierlichen Zunahme des Durchmessers am Tambour verändert sich dabei ständig der Ablenkwinkel an der Messwalze. Durch die Verwendung der Dr. Brandt Messelektronik und weiterer Signale von der Anlagensteuerung wird dennoch ein Messsignal erzeugt, dass dem echten Bahnzug entspricht, was letztlich für die zuverlässige Regelung des Tambourantriebes unerlässlich ist.

Weitere Anwendungen in der Papierindustrie

Dr. Brandt Messaufnehmer sind nicht grundsätzlich auf den Einsatz von Messanlagen für die Ermittlung des Bahnzuges beschränkt. Es ist technisch durch die softwaregestützte Dr. Brandt Messelektronik leicht darstellbar, aus der Messung von Lagerkräften auch andere Größen, die zu einer Lagerreaktionskraft führen, zu ermitteln.

So werden Dr. Brandt Messaufnehmer z. B. zur dynamischen Unwuchtermittlung von Arbeitswalzen im eingebauten Zustand verwendet. Ein anderer Anwendungsfall ist die Messung der Kontaktkräfte zweier Walzen, z. B. in der Bahnbeschichtung zur Steuerung der Dicke bzw. Andruckkräfte. Auch bereits von Dr. Brandt vielfach realisiert, ist die Messung der Linienkraft beim Aufwickeln der Bahn auf einen Tambour. 

 

Unser Dr. Brandt Kalibrierungsservice

Neben den „normalen“ Bahnzugmessaufnehmern ist hierbei die Verwendung der micropozessorgesteuerten Dr. Brandt Messelektonik unerlässlich, weil eine komplexe und extrem starke Filterung und Weiterverarbeitung der Messsignale erst die korrekte Darstellung der gesuchten Messgröße ermöglicht.

Falls auch Sie Anforderungen haben, die durch unseren Baukasten an Standardlösungen nicht realisiert werden können, fordern Sie uns. Wir beraten Sie gerne und stellen auf Wunsch jederzeit auch Spezialausführungen von Messaufnehmern her um Ihre Anwendung wirtschaftlich und technisch optimal zu unterstützen.

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