Für die Papier- und Zellstoffhersteller ist es aufgrund strenger Vorschriften und der ständig steigenden Materialkosten schwierig, ihre derzeitigen Margen zu halten. Um die Kosten möglichst gering zu halten, muss sichergestellt werden, dass es nicht zu Defekten und damit zum Stillstand der Maschinen kommt. Eine durchschnittliche Papiermaschine produziert jede Minute etwa 1.500 Meter Papier mit einer Breite von 9 Metern. Ausfallzeiten aufgrund von Defekten sind daher sehr kostspielig. Zur Überwachung und vorbeugenden Instandhaltung werden Schwingungssensoren eingesetzt. Zur Bestimmung der Rollenposition in der Papiermaschine gibt es lineare induktive Sensoren. Aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit und der hohen Temperatur müssen die Sensoren in diesem Bereich IP68 klassifiziert sein. Die Produkte von Althen entsprechen diesen Anforderungen - sie haben ein robustes Edelstahlgehäuse und sind vibrationsfest.
In der Papier- und Zellstoffindustrie werden Potentiometrische Drehwinkelsensoren, Vibrationsaufnehmer, Drehimpulsgeber, induktive Drehwinkelsensoren sowie verschiedene Lasersensoren für die Prozessüberwachung, Qualitätssicherung und Instandhaltung eingesetzt. Hier ein Überblick:
Potentiometrische Drehwinkelsensoren werden in der Papier- und Zellstoffindustrie häufig zur Messung und Überwachung von Winkelpositionen mechanischer Komponenten eingesetzt. Typische Anwendungen sind die Positionserfassung von Klappen, Drosseln, Walzenverstellungen oder Dosiersystemen, bei denen eine präzise Steuerung der Bewegung erforderlich ist. Beispielsweise kann die genaue Einstellung einer Walzenöffnung entscheidend für die gleichmäßige Papierdicke oder den Materialdurchsatz sein. Auch bei der Steuerung von Luftklappen in Trocknungsanlagen oder bei Verstelleinrichtungen an Papierbahnführungen spielen sie eine wichtige Rolle. Die Sensoren liefern dabei kontinuierlich analoge Ausgangssignale, die direkt in die Maschinensteuerung integriert werden können.
Vibrationsaufnehmer, auch Beschleunigungssensoren genannt, dienen in der Papier- und Zellstoffindustrie in erster Linie der Zustandsüberwachung rotierender Maschinenkomponenten. Dazu zählen Lager von Motoren, Antriebswellen, Walzen, Pumpen und Ventilatoren. Durch die kontinuierliche Erfassung von Schwingungen lassen sich frühzeitig mechanische Unregelmäßigkeiten wie Unwuchten, Lagerschäden oder Lockerungen erkennen, bevor es zu einem Maschinenstillstand kommt. Sie sind daher ein zentraler Bestandteil vorausschauender Instandhaltungskonzepte (Predictive Maintenance). Durch die Analyse der Vibrationssignale kann die Instandhaltung gezielt geplant und ungeplante Ausfallzeiten minimiert werden – ein entscheidender Faktor in der hochautomatisierten Produktion von Zellstoff und Papier.
Drehimpulsgeber, auch als Inkremental- oder Absolutgeber bekannt, werden in der Papier- und Zellstoffindustrie zur Erfassung von Drehzahlen, Positionen und Bewegungsrichtungen eingesetzt. Sie finden sich typischerweise an Antrieben von Förderbändern, Walzen, Wickelstationen oder Schneideinheiten. Über die gelieferten Impulse lassen sich Bewegungen präzise steuern und synchronisieren, was z. B. bei der exakten Papierlängenzuteilung oder der Registerhaltigkeit beim Bedrucken und Schneiden entscheidend ist. Bei anspruchsvollen Bewegungsabläufen oder bei automatisierten Produktionslinien ermöglichen Absolutgeber sogar eine sofortige Positionszuweisung nach einem Neustart der Maschine – ganz ohne Referenzfahrt.
Induktive Drehwinkelsensoren werden eingesetzt, wenn eine berührungslose, verschleißfreie Winkelmessung gefragt ist – insbesondere in rauen Industrieumgebungen mit hohen Anforderungen an Robustheit und Langlebigkeit. In der Papier- und Zellstoffverarbeitung finden sie beispielsweise Anwendung an Drehachsen von Misch- oder Dosiersystemen, an Schwenkarmen oder bei der Überwachung von Stellklappen in aggressiven Medien (z. B. Dampf, Chemikalien, Feuchtigkeit). Da sie ohne mechanischen Kontakt arbeiten, sind sie unempfindlich gegenüber Schmutz, Öl oder Vibrationen und eignen sich ideal für den langfristigen Einsatz unter widrigen Betriebsbedingungen. Die Sensoren liefern entweder analoge oder digitale Signale zur genauen Winkelposition – auch bei hoher Dynamik der Bewegung.
Um Maschinen-Ausfallzeiten zu minimieren und eine dauerhaft hohe Produktqualität sicher zu stellen, eignen sich Punktlaser oder 2D-Laserscanner besonders gut. Sie messen berührungslos, oberflächenunabhängig und mit konstanter Präzision bei allen Laufgeschwindigkeiten
Punktlaser werden in der Papier- und Zellstoffindustrie zur präzisen Abstandsmessung und zur Positionsüberwachung eingesetzt. Sie kommen typischerweise dann zum Einsatz, wenn es darum geht, den Abstand eines Objekts zu einem Referenzpunkt mit hoher Genauigkeit zu erfassen – beispielsweise zur Überwachung des Abstands einer Papierbahn zu einer Walze, zur Kontrolle von Materialdicken oder zur Positionserkennung von Papierstapeln und Produkten im Förderprozess. Auch bei Trocknern oder Pressen ermöglichen Punktlaser die kontinuierliche Messung, um eine gleichbleibende Papierqualität sicherzustellen. Sie arbeiten kontaktlos und sind dadurch ideal für empfindliche Materialien oder schnelle Produktionsprozesse geeignet.
2D-Laserscanner werden in der Papier- und Zellstoffindustrie vor allem zur Flächen- und Konturerfassung eingesetzt. Typische Anwendungsfelder sind die Volumenbestimmung von Zellstoffballen, die Breitenmessung von Papierbahnen, die Konturverfolgung von Stapeln, sowie die Überwachung des Papierlaufs auf Förderanlagen. Auch bei Sicherheitsanwendungen, z. B. in der Umgebung von beweglichen Maschinen oder Robotern, kommen sie zur Flächenüberwachung zum Einsatz. Durch das kontinuierliche Abtasten einer Fläche in einer Ebene liefern sie eine Vielzahl von Messpunkten, die eine sehr genaue geometrische Analyse ermöglichen – beispielsweise um Verformungen, Kantenverschiebungen oder Papierstaus zu erkennen.
Benötigen Sie Unterstützung, Beratung oder ein konkretes Angebot für Sensoren bei der Umsetzung Ihres Projekts? Wir sind für Sie da!