D-A-CH TAGUNG 2011 - SGEB

1 EINFÜHRUNGDurch höhere Produktivität in der Papierherstellung und durch die Umstellung auf neuePapiersorten steigen die Anforderungen auch an bestehende Papiermaschinen. Dabei ist dasSchwingungsverhalten von Fundament und Maschine neben der Papiertechnologie maßgebendfür die Qualität des Produktes.Bis vor kurzem war es gängige Praxis, die dynamische Qualität des Maschinenfundamentsanhand von Anforderungen der Maschinenhersteller an das Schwingungsniveau unter typischenLastansätzen aus Walzenunwuchten in relativ niederen Frequenzbereichen vorzunehmen.Dabei bleiben höhere Harmonische der Unwuchten, Lagereffekte und auch Emissionen ausAntrieben unberücksichtigt. Die Überlagerung der Einwirkungen erfolgte meist nach technischenRichtlinien der Maschinenhersteller.Im Zuge der Umstellung von Papiermaschinen auf die Produktion neuartiger, hinsichtlichder Anforderungen an Farbdichte und Opazität besonders anspruchsvoller Papiersorten traten inder Papierstruktur bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten Störungen – so genannteQuerschläge - zutage, für die zunächst eine Frequenz von 50.2 Hz angegeben wurde. GenauereUntersuchungen deuteten auf periodische Stöße als Erreger hin. Im vorliegenden Fall war esdas Filzbarring, bei dem die Naht eines Tragfilzes des noch nassen und weichen Papierstoffsbeim Durchlauf durch zwei Presswalzen diese und damit das Presswerk sowie das unterstützendeFundament mit einer Umlaufperiode von ca. 2.5 s stoßförmig erregt 1 . Die Harmonischendieser Anregung waren sowohl in den Strukturschwingungen wie auch, teilweise mit gutübereinstimmender Charakteristik, in Messungen zur Papierqualität bis zu Frequenzen um 100Hz, d.h. bis zu den 200-sten Harmonischen und darüber hinaus sichtbar. Diese Schwingungendes Maschinenfundaments stellten sich für gesonderte Bauteile als Fußpunkterregungen dar mitder Folge unvermeidbarer Resonanzen.Ein gängiges Prinzip bei der Konstruktion von Papiermaschinenfundamenten geht dahin,unterschiedliche Sektionen des Fundaments mit unterschiedlicher Nutzungscharakteristik undmit teilweise sehr deutlich unterschiedlichen Anforderungen an die Schwingungsruhe voneinanderzu trennen und diese Trennung auch gegenüber der umgebenden Gebäudestruktur vorzunehmen.Die umgebende Struktur mit vielfältigen Nutzungstypen wie z.B. schweren Transporten,Montage- und Wartungsarbeiten sowie mit Bereichen zur Aufstellung von Antrieben undähnlichen Schwingungsemittenten wird dabei im Allgemeinen nicht in besonderem Maße aufSchwingungsruhe ausgelegt.Dabei wird in Kauf genommen, dass die strukturelle Trennung zwar manche Störungenabschirmt, dass aber die Widerstandsfähigkeit der kleineren Struktureinheiten gegenüberErschütterungseinwirkungen im Verhältnis zu den Einwirkungen oftmals geringer ist.Nachfolgend wird eine Situation beschrieben, in der Schwingungen am Stoffauflauf alssensibelstem Teil einer Papiermaschine bei zwei Anlagen – von denen eine hier behandelt wird- zu einer Minderung der Papierqualität führten. Die Herstellerseits definierten Anforderungenan die Schwingungsruhe des Stoffauflaufs waren unbestritten eingehalten. Der Frequenzbereichder Störungen lag in einem Fall um 30 Hz, im anderen, auf den hier weiter eingegangen wird,um 50 Hz.1 Die Filznaht kann aus technologischen Gründen nicht in beliebigen Winkel gefertigt werden, sondern verläuftmit nur geringem Versatz senkrecht zur Produktionsrichtung.1802