Sensortechnologien entlang der gesamten Papier- und Zellstoffproduktion

Von der Forstwirtschaft bis zur Verpackung bietet Interface ein breites Spektrum an Sensortechnologien, die alle Produktionsstufen der Papier- und Zellstoffherstellung unterstützen. Die Zellstoff- und Papierindustrie – einer der bedeutendsten, volumenstärksten Sektoren im Bereich der natürlichen Ressourcen – ist auf eine physisch-mechanische Orchestrierung angewiesen, die durch Messdaten entlang der gesamten Produktionskette gesteuert wird.

Ob bei der Verarbeitung roher Holzfasern in integrierten Werken, in spezialisierten Einzel-Anlagen oder in Sekundärfasermühlen, die auf recyceltem Altpapier basieren – die Betriebseffizienz hängt von präziser Kraftmessung ab.

Der industrielle Fußabdruck der Papier- und Zellstoffbranche

Papier und Zellstoff sind tief in die globale Lieferkette integriert. Verbraucher und Unternehmen sind in hohem Maße auf alle Arten von Papierprodukten angewiesen. Interface-Wägezellen und Kraftmesssysteme liefern die präzise Überwachung, Gewichtsmessung und mechanische Steuerung, die notwendig sind, um diese Verarbeitungsumgebungen sicher am Laufen zu halten.

Das Ausmaß des Papier- und Werkstoffherstellungssektors ist enorm und verankert Betriebe in zahlreichen Industrien direkt:

• Logistik und E-Commerce: Die Nachfrage konzentriert sich auf Wellpappkartons, Versandkartons und schützende Papierfüllstoffe. Diese Materialien erfordern hohe Berstfestigkeit sowie strukturelle Druckprüfungen, um Waren beim Transport zu schützen.
• Konsumgüter: Der Fokus liegt auf Verpackungen, Display-Boxen und Etiketten, bei denen gleichmäßige Dicke und präzise Beschichtungsaufträge erforderlich sind.
• Bau und Konstruktion: Dieser Sektor liefert wichtige Materialien direkt an die Bauindustrie, darunter Gipskarton-Deckpapier, asphaltgetränktes Dachpapier, Zellulose-Gebäudedämmung sowie Strukturfaserplatten für Isolierung und Beplankung.
• Druck und Verlagswesen: Diese Branchen benötigen Grafik- und Schreibpapiere, die eine gleichmäßige Oberflächenglätte und stabiles Handling voraussetzen.
• Gesundheitswesen und Hygiene: Diese Bereiche sind auf medizinische Verpackungen, Desinfektionstücher und Papiertücher angewiesen – allesamt Produkte, die eine strenge Kontrolle bei der Materialchargenverarbeitung erfordern.

Kraftmesstechnische Herausforderungen in der Papier- und Zellstoffproduktion

Der Weg vom rohen Holz oder recyceltem Altpapier bis zum fertigen Papierprodukt ist geprägt von hohen Geschwindigkeiten, mechanischem Druck und anspruchsvollen Umgebungsbedingungen. Interface-Sensoren fungieren als Überwachungspunkte innerhalb dieser Maschinen und helfen dabei, in jeder Phase die Kontrolle zu behalten.

#1 – Rohstoffmanagement und -verarbeitung

Bevor Papier geformt werden kann, müssen Zellulosefasern durch chemische oder mechanische Zellstoffgewinnung vom Holz getrennt werden. Interface-Wägezellen wiegen eingehende Holzhackschnitzel auf Förderbändern und überwachen Lauge- und Chemikalienbehälter, um Mischungen zu steuern. In Sekundärfasermühlen verfolgen diese Wiegesysteme die Massengutmengen von Altmaterial, um Produktionsverhältnisse zu steuern.

#2 – Hochgeschwindigkeits-Bahnspannungsregelung

Sobald der Zellstoff verarbeitet ist, wird er in eine kontinuierliche Papierbahn umgewandelt, die mit hoher Geschwindigkeit durch Dutzende von Walzen läuft. Eine gleichmäßige Spannung ist notwendig, um Risse, Faltenbildung oder ungleichmäßige Dicke zu verhindern. Interface-Wägezellen messen die Bahnspannung kontinuierlich und speisen die Daten in automatisierte Systeme ein, die die Walzengeschwindigkeiten anpassen. Weicht die Spannung ab, kann die Papierbahn versagen – was zu Maschinenstillstand führt.

#3 – Präzisionswalzen und Oberflächenveredelung

Das Hindurchführen des Papiers durch Spezialmaschinen verleiht ihm seine endgültige Oberfläche und Dicke. Sensoren überwachen den mechanischen Druck an der Stelle, an der zwei Walzen aufeinandertreffen – dem sogenannten Kalander-Walzenspalt –, um eine gleichmäßige Dicke sicherzustellen. Bei Beschichtungen messen Sensoren den genauen Anpressdruck der Streichmesser, um eine ungleichmäßige Verteilung auf dem Material zu verhindern.

#4 – Maschinendiagnose und Wartung

Schwere mechanische Ausrüstung ist anfällig für Verschleiß. Drehmomentmessung an Schneckenpressen und Lagerhausüberwachung ermöglichen es Werken, Reibung oder Fehlausrichtung zu erkennen, bevor es zu einem mechanischen Ausfall kommt.

#5 – Qualitätssicherung und Logistik

Vor dem Versand werden die Materialien mithilfe von Wägezellen auf Papierreißfestigkeit und Druckfestigkeit geprüft, um zu bestätigen, dass sie die branchenüblichen Haltbarkeitsstandards erfüllen. Fertige Rollen werden anschließend mithilfe integrierter Kranwaagen, Gabelstapler-Waagen und palettierungsspezifischer Kraftsteuerungen sicher für den Versand vorbereitet.

#6 – Zuverlässigkeit in rauen Verarbeitungsumgebungen

Papiermühlen arbeiten unter anspruchsvollen Bedingungen, die durch Feuchtigkeit, kontinuierliche Vibrationen und Chemikalieneinwirkung gekennzeichnet sind. Um diesen Einflüssen standzuhalten, liefert Interface Wägezellen mit robuster Konstruktion und abgedichteten Edelstahlgehäusen. Dieses Design ermöglicht es Werken, automatisierte Prozessleitsysteme zu implementieren, die die Effizienz steigern, den Rohstoffverbrauch reduzieren und die Einhaltung von Umwelt- und Sicherheitsvorschriften unterstützen.

Anwendungslösungen für die Papier- und Zellstoffbranche

Da der Zellstoff- und Papiersektor höhere Automatisierungsstandards einführt, bleibt eine präzise Kraftmessung unerlässlich, um die Produktionskontrolle aufrechtzuerhalten, den Materialeinsatz zu verbessern und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Die Zellstoffveredelung ist ein kritischer Schritt in der Papierherstellung. Eine industrielle Verarbeitungsanlage möchte einen mehrstufigen Misch- und Filtrationsprozess optimieren. Es werden Sensoren benötigt, um den Klärtank während der Papierzellstoffveredelung zu wiegen und den Rechenarm beim Mischvorgang zu überwachen. Gleichzeitig soll der Rotationswiderstand des Motors erfasst werden, wenn sich beim Veredelungsprozess Feststoffe aufbauen.

Interface empfahl den Einsatz von 1200 Standard LowProfile™ Wägezellen zum Wiegen des Klärtanks. Die Wiegeergebnisse werden an das 9890 Dehnungsmessstreifen-Wägezellen mV/V-Anzeigegerät übertragen. Dieses System misst den Lagerbestand rein über die Masse und umgeht damit vollständig die Ungenauigkeiten von Pegelsensoren. Der T2 Ultra Precision Schafttyp Drehmoment-Transducer von Interface wurde direkt in Linie mit der Antriebswelle des Rechenarms installiert, um den exakten Rotationswiderstand des Motors zu messen. Die Ergebnisse werden in Echtzeit verfolgt, wenn das Gerät mit dem 9894 Analogeingangs-Prozessanzeiger verbunden ist. Der Einsatz von Interface-Wägezellen verbessert die Prozesskonsistenz und gewährleistet eine optimale Faseraufbereitung, was zu einem stärkeren und gleichmäßigeren Papier führt. Eine bessere Kraftsteuerung reduziert den unnötigen Energieverbrauch und senkt die Betriebskosten. Die Überlastüberwachung trägt dazu bei, die Lebensdauer der Ausrüstung zu verlängern und Ausfallzeiten zu minimieren.

Im Pressenbereich einer Papiermaschine pressen große Walzen die Papierbahn, um Wasser zu entziehen und eine gleichmäßige Bahn zu formen. Die korrekte Walzenkraft ist dabei entscheidend. Zu wenig Kraft kann zu einer schlechten Bahnformation führen, während übermäßige Kraft Fasern zerstören, Bahnrisse verursachen oder Walzen und Lager beschädigen kann. Ohne genaue Kraftmessung an den Walzenlagern können Bediener die aufgebrachte Last nicht zuverlässig kontrollieren oder ausbalancieren – was zur Reduzierung von Ausschuss und zur Verbesserung der Betriebseffizienz erforderlich ist.

Interface empfahl die Installation von PBLC2 Stehlager-Lager-Wägezellen als direkten Ersatz für Standard-Stehlager, die die Presswalzen stützen. Dieser Sensor misst die über die Walzenwelle aufgebrachte Kraft in Echtzeit und schützt Komponenten vor Überlastung. Die Daten werden drahtlos an die WTS-BS-6 Wireless Telemetrie Dongle Basisstation und das WTS-BS-1-HA Kabelloses Handgerät für mehrere Sender übertragen. Bediener können eine stabile, kontrollierte Kompression während des Papierpressprozesses aufrechterhalten. Sie konnten übermäßige Lasten überwachen und begrenzen, vorzeitigen Verschleiß oder Schäden an Walzen und Lagern verhindern und die Gesamtstabilität des Prozesses verbessern.

Weitere Papier- und Zellstoffanwendungen mit Interface-Lösungen

• Zellstoff-Dosier- und Chargensysteme
• Rollenwiegen
• Papierbahnspannungsmessung
• Pressenbelastungsüberwachung
• Papierreißfestigkeit & Druckprüfung
• Wiegen von Recyclingpapier & Altmaterial
• Kalander-Walzenspaltdruck-Überwachung
• Streichmesser-Kraftmessung
• Schneckenpresse Drehmomentmessung
• Lauge- & Chemikalienbehälter-Füllstandserkennung
• Förderband-Waagen & Hackschnitzel-Durchfluss
• Gabelstapler- & Kranwaagen-Integration
• Lagerhäuser- & Strukturlastüberwachung
• Palettier- & Verpackungs-Kraftsteuerung

Das Interface-Sensor-Toolkit für Papier- und Zellstoffhersteller und -lieferanten

Verschiedene Produktionsstufen erfordern spezifische Kraftmesswerkzeuge:

• LowProfile-Wägezellen werden für Druck- und Zugprüfungen, Pressenbelastungsüberwachung und Hochlast-Plattformwägung eingesetzt.
• Mini-Wägezellen erfüllen die Anforderungen für beengte Einbausituationen, die präzises Kraftfeedback erfordern, wie beispielsweise Streichmesserbaugruppen.
• Drehmomenttransducer werden an rotierenden Maschinen wie Schneckenpressen benötigt, um das Motordrehmoment und die Mischkonsistenz zu überwachen.
• Lastbolzen und Mehrachsen-Sensoren werden in Strukturkomponenten, Lagergehäuse und kundenspezifische Maschinenverbindungen integriert, um mehrdirektionale Kräfte zu erfassen.
• Instrumente und kabellose Telemetriesysteme übertragen Echtzeit-Kraftdaten von rotierenden Komponenten direkt in Leitwarten und vermeiden so komplexe Verkabelung in Nassbereichen.
• Maßgeschneiderte OEM-Sensoren werden für die proprietären Abmessungen und Umgebungsanforderungen von Spezialwerksmaschinen entwickelt.

Warum Interface der vertrauenswürdige Kraftmesstechnik-Partner für moderne Papierwerke ist

Da der Zellstoff- und Papiersektor höhere Automatisierungsstandards einführt, bleibt präzise Kraftmessung unerlässlich, um die Produktionskontrolle aufrechtzuerhalten, den Materialeinsatz zu verbessern und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Interface ist ein führender Anbieter von Wägezellen und Sensorlösungen für den Zellstoff- und Papiersektor und adressiert die spezifischen mechanischen Schwachstellen in modernen Werken, Forstbetrieben sowie bei Verarbeitern und Verpackungsmaschinen.

Papierverarbeitungsmaschinen arbeiten unter kontinuierlichen Betriebszyklen, bei denen selbst geringfügige Kalibrierungsabweichungen zu Tonnen von Materialausschuss oder katastrophalem Maschinenstillstand führen können. Durch die Lieferung von Sensoren, die branchenführende Messgenauigkeit mit spezialisiertem Umgebungsschutz verbinden, erhalten automatisierte Prozessregelkreise Stunde für Stunde zuverlässige Daten. Darüber hinaus arbeiten unsere Anwendungsingenieure gemeinsam an der Auswahl geeigneter Nennkapazitäten, der Anpassung mechanischer Schnittstellen und der Implementierung kabelloser Telemetriesysteme, die Schwachstellen eliminieren. Diese tiefe technische Unterstützung, gepaart mit unseren robusten Sensordesigns, macht Interface zu einem unverzichtbaren Partner bei der Optimierung des Durchsatzes, dem Schutz von Maschinen und der Einhaltung strenger Sicherheitsstandards über die gesamte Fertigungskette hinweg.