Papier- und Kartonfabrik Varel
Papermaking 4.0 Technologien steigern Gesamtproduktion und senken Energiekosten

14.08.2019 Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Produkte ist bei der Papier- und Kartonfabrik Varel (PKV) ebenso fest in der Firmenphilosophie verankert wie die stete Verbesserung der Produktionseffizienz. Um diese Ziele zu erreichen, arbeitet das 1938 gegründete Unternehmen seit vielen Jahren mit Voith zusammen. Auch beim aktuellen Umbau der PM 4 hat PKV der umfassenden Kompetenz des Technologiekonzerns mit Sitz in Heidenheim vertraut.

Papierfabrik Varel
© Foto: Voith
Papierfabrik Varel

 

Auf der PM 4 fertigt PKV Verpackungspapiere mit breit gestreuten Flächengewichten von 120 bis 280 Gramm pro Quadratmeter. Bisher betrug die Bahnbreite am Poperoller 5.250 Millimeter. Im Zuge des Umbaus wird PKV die Breite auf 5.450 Millimeter erhöhen. Die neue Breite macht verschiedene Anpassungen an den vorhergehenden Komponenten notwendig. Neben der ersten Trockengruppe wird das Team von Voith die vorhandenen Stoffaufläufe, die Sieb- und Pressenpartie sowie das Langsieb entsprechend verbreitern.

 

Zentrale Punkte auf der Agenda von PKV waren die Steigerung der Gesamtproduktion um 15 Prozent, die Erhöhung der Runability sowie eine Reduktion der spezifischen Energiekosten. Durch die Optimierung der Entwässerungsleistung soll darüber hinaus der Trockengehalt nach der Tandem NipcoFlex Presse um mindestens 1 Prozent steigen.

 

 

IIoT-Plattform OnCumulus: der Dreh- und Angelpunkt der Digitalisierung

Essentielle Voraussetzung, um die gewünschten Effekte zu erzielen, war die Integration neuester Papermaking 4.0 Technologien. Dreh- und Angelpunkt ist dabei die OnCumulus Plattform. Sie erlaubt den schnellen, zuverlässigen und sicheren Zugang zu Daten von lokalen Maschinen und Systemen in der Cloud und macht sie für eine effiziente Nutzung verfügbar. Weitere Module aus der OnCare-Familie von Voith wie OnEfficiency.Strength oder OnEfficiency.Dewatering überwachen die Papierproduktion bei PKV. Alle Module und Komponenten sind miteinander vernetzt. Dem Team von PKV stehen zudem alle relevanten Daten jederzeit transparent zur Verfügung.

 

 

Weniger Festigkeitsschwankungen

OnEfficiency.Strength nutzt statistische Modelle und virtuelle Sensoren, um Festigkeitsschwankungen in Maschinenrichtung zu vermindern. Dadurch werden Fasernutzung und Stärkeeinsatz optimiert. Kontinuierliche Messungen und automatische Anpassungen der Parameter sorgen für geringere Schwankungen, was den Ausschuss minimiert, für geringere Abweichungen in der Produktionsleistung sowie eine verbesserte Papierqualität bei Sortenwechseln sorgt.

 

 

Stabiler Trockengehalt

Mit einer gezielten Regulierung des Former-Vakuums stabilisiert das OnEfficiency.Dewatering-Modul den Trockengehalt vor der Presse. Zum einen hilft dies, Energie einzusparen. Zum andern stellen die Papermaking 4.0 Technologien eine konstant hohe Lagenfestigkeit sicher.

 

Um die gewünschte, einprozentige Verbesserung des Trockengehalts zu gewährleisten, hat Voith ein Tandem NipcoFlex System installiert, das in diesem Fall für Bahnbreiten bis zu 5.700 Millimetern ausgelegt ist. Sein innovatives Konzept ermöglicht eine optimale Entwässerung für den gesamten Flächengewichtsbereich der PM 4. Dadurch kann PKV die Festigkeit und Oberflächengüte seiner Wellpappenrohpapiere aus Sekundär- und Frischfaserstoff weiter verbessern. Eine geschlossene Bahnführung in Verbindung mit Trennsaugern erlaubt Produktionsgeschwindigkeiten von bis zu 1.200 Metern in der Minute und ist damit eine zentrale Grundlage für die gewünschte deutliche Steigerung der Produktion.

 

 

Erstbespannung der PM 4 von Voith

Um die geforderten Trockengehalte zu erreichen, spielt eine perfekte Abstimmung der Bespannung über die gesamte Papiermaschine eine wichtige Rolle. Die PM 4 wird von Beginn an mit Formiersieben der I-Serie, Infinity Pressfilzen und MultiTech Trockensieben ausgerüstet sein.

 

 

Gleichmäßigeres Querprofil

Zudem wird im Rückenstoffauflauf das bestehende ModuleJet II Stoffauflaufsystem erweitert, welches von der OnQ Profilmatic Querprofilregelung ergänzt wird. Die OnQ Profilmatic kann den Anteil des Zufallsrauschens in den Messungen bestimmen. Ihr kontinuierliches und dynamisches Profil-Mapping erlaubt die exakte örtliche Zuordnung der Aktuator-Regelzonen zu den Messwerten. Dies führt zu gleichmäßigeren Querprofilen und damit zu einer besseren Papierqualität. Am Langsieb ersetzt der vielfach bewährte Hochvakuumkasten HiVac die bisher verwendete Siebsaugwalze. Das Vakuumsystem hilft, den Energieverbrauch der Anlage zu reduzieren, und hebt den Trockengrad der Papierbahn an.

 

 

Ressourcen sparen in der weißen Decke und optimaler Papierrand

Der EdgeExpert dient zur Abführung der weißen Papierfasern in den entsprechenden Kreislauf zurück und sorgt so dafür, dass diese Fasern für die weiße Decke erhalten bleiben. Mit dem EdgeDeckle S wird die neueste Randbegrenzung in der Siebpartie eingesetzt. Er sorgt für einen guten Papierrand mit bester Profilqualität.

 

 

Effiziente Reinigungssysteme für höhere Runability

Die Installation modernster Reinigungssysteme wie CleanLine Excell oder ProLub dient der Verbesserung der Runability sowie der Steigerung der Gesamtproduktion der PM 4. Die Permeabilität der Voith Bespannung bleibt länger erhalten, was zu einer gleichmäßigeren Papierbahn führt. Dabei benötigt CleanLine Excell deutlich weniger Wasser als Hochdruckspritzrohre und reinigt so effektiv, dass sich chemische Reinigungen stark verringern oder sogar entfallen.

 

 

Sicherer Tambourwechsel

Das mit verfahrbaren Hochdruckwasserstrahldüsen arbeitende Wechselsystem EcoChange W ist eine weitere Komponente, mit der Voith die von PKV gesteckten Ziele wie Steigerung der Gesamtproduktion und Erhöhung der Runability der PM 4 erreicht hat. Das System ermöglicht einen zuverlässigen Wechsel der Papierrollen und wird im Rahmen der Anpassung der Bahnbreite des Poperollers integriert und bietet den geringsten Wechselausschuss.

 

Daneben gehören die Modernisierung der Lufttechnik, Anpassungen der Trockenhaube sowie der Antriebstechnik und der Automation der Papiermaschine zu den Aufgaben von Voith. Dabei konnte das Team des Technologiekonzerns auch seine Kompetenz im Detailengineering einbringen und unterstützt PKV auch bei der Genehmigung der Anlage nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz.

 

www.voith.com

 

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