FI121113B - Rolling method and system - Google Patents
Rolling method and system Download PDFInfo
- Publication number
- FI121113B FI121113B FI20040919A FI20040919A FI121113B FI 121113 B FI121113 B FI 121113B FI 20040919 A FI20040919 A FI 20040919A FI 20040919 A FI20040919 A FI 20040919A FI 121113 B FI121113 B FI 121113B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- roll
- web
- winding
- measurements
- reel
- Prior art date
Links
Description
RULLAUSMENETELMÄ JA -JÄRJESTELMÄROLLING METHOD AND SYSTEM
Esillä oleva keksintö liittyy kone- tai asiakasrullan muodostukseen kuiturainakoneissa. Tarkemmin esillä oleva keksintö liittyy rullausmenetelmään ja järjestelmään 5 kuiturainarullan, kuten kone- tai asiakasrullan, j ohon viitataan j atkossa määritteellä kuiturainarulla, rullausprofiilin hallintaa varten.The present invention relates to forming a machine or customer roll in fiber web machines. More particularly, the present invention relates to a winding method and system 5 for controlling a winding profile of a fibrous web reel, such as a machine or customer roll, referred to in the specification as a fiber web reel.
Erityisesti keksinnön kohteena on menetelmä kuiturainarullan rullausprofiilin hallitsemiseksi, kun rullan muodostuksessa venyvää kuiturainaa rullataan rullausytimen 10 tai vastaavan sydämen ympärille ja kun kuiturainaradan CD-suuntaisten profiilien säädössä käytetään kuiturainakoneeseen järjestettyjä profilointilaitteita. Esillä olevan keksinnön kohteena on myös järjestelmä kuiturainarullan rullausprofiilin hallitsemiseksi, kun rullan muodostuksessa venyvää kuiturainaa rullataan rullausytimen tai vastaavan sydämen ympärille ja kun kuiturainaradan CD-suuntaisten profiilien säädössä käytetään 15 kuiturainakoneeseen j ärj estettyj ä profilointilaitteita.More particularly, the invention relates to a method for controlling a winding profile of a fibrous web roll by weaving a stretchable fibrous web around a winding core 10 or the like and using profiling devices arranged on the fibrous web machine to adjust the CD web profiles. It is also an object of the present invention to provide a system for controlling a winding profile of a fibrous web roll by weaving a stretchable fibrous web around a winding core or the like core and using profiling devices arranged on a fibrous web machine to adjust the CD web profiles.
Kuiturainan MD- eli konesuunnan suhteen CD- eli poikittaissuuntaisen rullausprofiilin hallitsemiseksi, kuiturainaa rullataan kuiturainakoneen rullaimessa rullausytimen, -sydämen, 20 keskiöhylsyn, tampuuritelan, -rauta tai vastaavan keskiöelementin ympärille, joihin viitataan jatkossa yksinkertaisuuden vuoksi määritteellä rullausydin, ja - rullausytimen ympärille rullattavaa rullaa painetaan vasten rullaussylinteriä, rullaustelaa tai vastaavaa, johon viitataan jatkossa yksinkertaisuuden vuoksi määritteellä rullaustela.In order to control the CD or transverse winding profile of the fiber web MD, the fiber web is wound around the winding core, core, 20 core sleeve, reel spool, iron or similar centering roller, referred to hereinafter as "reel", a reeling cylinder, a reel roll, or the like, hereinafter referred to as a reel roll for simplicity.
2525
Rullan muodostuksessa venyvää rainaa rullataan rullausytimen ympärille. Jokainen lisäkerros aiheuttaa säteen suuntaisen puristuspaineen lisäyksen ja alla olevien kerrosten kokoonpuristumisen. Kerroksen joutuessa sisempiin osiin niiden ympärysmitta pienenee. Tiettyä ympärysmittaa vastaa tietty venymä eli venymän pienetessä pienenee myös 30 rainan jännitys. Näin saavutetaan rullan sisemmissä osissa tasapainotila, jossa rullan säteen suuntainen puristusjännitys ja tangentin suuntainen vetojännitys saavuttavat vakioarvon, mikäli rullauksessa vallinnut rainan jännitys on ollut vakio. Rullasta tulee 2 sitä tiukempi ja vakio jännitystila saavutetaan sitä syvemmällä rullan pinnasta, mitä pienempi on rainan koneen eli MD-suuntaisen ja rullan säteen suuntaisen kimmokertoimen suhde. Kimmokertoimien hallinnalla voidaan siis vaikuttaa merkittävästi homogeenisen rullan muodostukseen. Rullan sisäosissa rainan MD-5 suuntainen j ännitys voi olla j opa negatiivinen. Aj ettavuuden kannalta tasainen negatiivinen jännitys on eduksi, koska kuituraina, kuten esim. paperi ei menetä venymiskykyään. Jos jännitys ei ole tasainen ja rulla on joutunut vaihtelevan kuormituksen alaiseksi, voidaan etenkin päädyissä havaita negatiivisen jännityksen alueella kerrosten poimuuntumista. Rullan pinnassa kuituraina joutuu taas olemaan 10 vetojännityksen alaisena, jolloin pintakerrosten venymiskyky pienenee. Tämä selittää osaltaan seuraavassa aukirullauksessans. lentävän saumauksen aikana, normaalia yleisemmin tapahtuvat ratakatkot.In forming the roll, the stretchable web is wound around the winding core. Each additional layer causes an increase in radial compression pressure and compression of the underlying layers. As the layer strikes the inner parts, their circumference decreases. A certain elongation corresponds to a certain elongation, i.e., as the elongation decreases, the tension of the web 30 also decreases. In this way, an equilibrium state is achieved in the inner parts of the roll, where the radial compression stress and the tangential tensile stress reach a constant value if the web tension prevailing during the winding has been constant. The roll becomes 2 tighter and the constant stress state is reached the deeper the roll surface, the smaller the ratio of the web machine, i.e. MD direction, to the roll radius. Thus, controlling the elastic coefficients can significantly influence the formation of a homogeneous roll. Inside the roll, the tension in the direction of the MD-5 web may be negatively negative. From the standpoint of runnability, steady negative stress is an advantage because a fibrous web, such as paper, does not lose its stretching ability. If the tension is not uniform and the roll has been subjected to varying loads, corrugation of the layers can be observed, especially at the ends, in the area of negative tension. On the surface of the roll, the fiber web again has to be under tensile stress 10, whereby the stretching capacity of the surface layers is reduced. This partly explains my next unwinding. more frequent than normal line breaks during flying seaming.
Rainan tasaiset ominaisuudet koneen poikkisuunnassa eli CD-suunnassa ovat myös 15 tärkeitä rullan hyvän laadun aikaansaamiseksi. Käytännössä kuitenkin rainassa on aina CD-suuntaisia vaihteluita. Kuiturainan paksuuden ja tiheyden tulisi olla tasaisia rullassa vallitsevassa puristuspaineessa, jotta rakenteeltaan homogeeninen rulla olisi mahdollinen. Lisäksi rullan jännitysten tasaisuuteen vaikuttavat paksuuden ja kokoonpuristuvuuden lisäksi rainan pituus ja venyvyys. Voidaan osoittaa, että rullassa 20 saadaan akselin suuntaan tasainen jännitys mikäli rainan pituusvaihtelun ja paksuusvaihtelun suhde on vakio (π). Esimerkiksi 3 μιη paikallinen paksuuden muutos (65 g/m2, 1200 kg/m3: 57 μηι 2200 mm / 54 μιη 2148 mm) aiheuttaa 26 mm muutoksen rullan säteessä. Täten rullaan voi tulla epätasainen CD-suunnan kovuusprofiili, kun rainan paksu kohta on samalla kireä ja ohut kohta löysä.The flat properties of the web in the cross machine direction, i.e. the CD direction, are also important in providing good roll quality. In practice, however, there are always variations in the direction of the CD in the web. The thickness and density of the fibrous web should be uniform under the compression pressure prevailing on the roll to allow for a homogeneous roll. In addition to the thickness and the compressibility, the roll tension uniformity is affected by the length and stretchability of the web. It can be shown that the roll 20 provides a uniform axial tension if the ratio of web length variation to thickness variation is constant (π). For example, a 3 μιη local change in thickness (65 g / m2, 1200 kg / m3: 57 μηι 2200 mm / 54 μιη 2148 mm) causes a 26 mm change in the radius of the roll. Thus, an uneven CD directional hardness profile may be introduced on the roll, while the web has a thick point and a thin point is loose.
2525
Rullissa esiintyy monenlaisia, silminkin havaittavia vikoja. Hyvän rullan tulisi olla sylinterin muotoinen ja rakenteeltaan homogeeninen. Tavallisimpia rullausvikoja ovat löysä pohja, ns. ’’patapää”, pussit, repeämät, rypyt ja epäpyöreät rullat. Tekniikan tasossa tunnetaan monenlaisia ratkaisuja muodostetun ja/tai muodostuvan rullan rullavikojen 30 tunnistamiseksi.There are many visible defects in the rolls. A good roll should be cylindrical and homogeneous in structure. The most common winding defects are a loose bottom '' Pottery '', bags, tears, wrinkles and round rolls. Various solutions are known in the art for detecting roller defects 30 of a roll formed and / or formed.
33
Varustettaessa kuiturainakoneita in-line leikkureilla, joiden toiminta automatisoitua ja miehitys vähäistä, muodostuu ongelmaksi konerullan laadusta johtuvat tuotantohäiriöt leikkurilla. Nykyisillä menetelmillä rullan laatua: so. kiinnirullausviat, konerullan käsittely, välivarastointivauriot; ei voida valvoa riittävän tarkasti rullan siirtyessä in-line 5 leikkurin aukirullaimelle. Konerullan laatuvirheet aiheuttavat lisäksi ratakatkoja sekä hylkyä leikkurilla, ja toisaalta toisaalta käyttöhenkilöstön vähenemisen vuoksi ei ole enää työvoimaa leikkurilla syntyvän katkohylyn ja katkotilanteiden purkuun.Equipping fiber web machines with in-line cutters with automated operation and low occupancy creates a problem with the production disruption of the machine reel due to machine roll quality. With current methods, the quality of the roll is: reeling defects, machine reel handling, intermediate storage damage; cannot be monitored with sufficient precision as the roll moves to the in-line 5 cutter unroller. In addition, machine roll quality defects cause line breaks and wreckage on the one hand, and on the other hand, due to a reduction in operating personnel, there is no longer workforce to break the wreckage and breakdowns that occur on the cutter.
Rullan muodostuksessa on olennaista myös nipin ja rullausvoiman aiheuttaman 10 rullauskireyden (WIN-WOT) mitatus ja hallinta. Rullan sisäiseen kireyteen δ vaikuttavat voimakkaimmin nipin viivakuorma ja kehäveto eli rullausvoima, joilla rullan sisäinen kireys pääosin muodostuu. Nykytekniikalla voidaan rullauksessa mitata vain viivakuormaa, ratakireyttä ja momenttia. Tämän vuoksi todellista rullan kireyttä ei voida nykytekniikalla hallita rullausprosessissa joten nykyisin rullan sisäisen kireyden hallinta 15 ja säätö onkin enemmän kokemusperäistä.Measurement and control of the 10 winding tension (WIN-WOT) caused by the nip and the winding force are also essential for the roll forming. The internal tension δ of the roll is most strongly influenced by the line loading and the circumferential pull, or winding force, of which the internal tension of the roll is mainly formed. With current technology, only line load, line tension and torque can be measured during taxiing. Because of this, the actual roll tension cannot be controlled by current technology in the winding process, so today the control of the internal roll tension 15 and adjustment is more experiential.
Silmämääräisen rullatarkastelun lisäksi voidaan rullaa tutkia mittaamalla rullasta erilaisia ominaisuuksia sekä rullan akselin että säteen suunnassa. Akselin suuntaiset mittaukset kuvaavat paperin poikkiprofiilin hyvyyttä. Rullan ominaisuuksien 20 muuttuminen säteen suunnassa kuvaa taas rullaustapahtumaa.In addition to visual inspection of the roll, the roll can be examined by measuring various properties of the roll both in the direction of the roll axis and in the radius. Axial measurements illustrate the goodness of the paper cross-section. The change of the roll properties 20 in the radial direction again illustrates the winding event.
Suurin ongelma epätasaisesta rullan akselin suuntaisesta CD-poikkileikkausprofiilista on seurausta rullaan pääsevästä ilmasta, joka voi aiheuttaa rullan kerrosten välistä luistoa ja jopa rullan kaatumisen. Kun rullan CD-profiili ei ole suora, rullausnippi on rullan 25 akselin suunnassa kiinni vain muodostuvan rullan säteen suunnassa paksuimmista kohdista. Tällöin kohdissa, joissa rulla on säteensä suunnassa pienempi ja rullasnippi on auki, rullan sisään pääsee enemmän ilmaa kuin jos rullausnippi olisi tasaisesti kiinni, jolloin rullausprofiili on suora. Kun CD-profiili on epätasainen, rullan säteen suunnassa rullan paksumpiin kohtiin muodostuvat harjanteet estävät sisään päässeen ilman pääsyn 30 ulos, jolloin rullaan jää ilmaa, joka pienentää kitkaa ja vaikeuttaa olennaisesti tasaisen ja hyvälaatuisen rullan muodostusta.The biggest problem with the uneven roll cross-sectional profile of the roll is the result of air entering the roll, which can cause skidding between the rolls and even roll over. When the roll profile of the roll is not straight, the winding nip is in the direction of the axis of the roll 25 only at the thickest points in the radius of the forming roll. Thus, at positions where the roll is smaller in its radial direction and the roll nip is open, more air is allowed into the roll than if the roll nip was evenly closed, resulting in a straight roll profile. When the CD profile is uneven, the ridges formed in the radial direction of the roller at the thicker roller points prevent the ingress of air 30, leaving air in the roller which reduces friction and makes it substantially difficult to form a roll of good quality.
44
Yksinkertaisin mittausmenetelmä muodostetun/muodostuvan rullan laadun mittaamiseksi on rullan pamputus puukapulalla. Sekä näin syntyvä äänentaajuus että puukapulan ponnahtaminen rullan pinnasta kuvaavat rullan kovuutta. Tällaisen mittauksen automatisoitua sovellusta kutsutaan usein nimellä ’’Back tender’s friend”, 5 jossa rullan kovuusprofiilia mitataan rullan pintaa skannaavalla mittapyörällä. Muita tunnettuja menetelmiä ovat kuulapomppausmenetelmä, Schmidt’in kovuusmittari ja Rho-mittari (Beloit). Tunnettuja menetelmiä ovat myös Cameron-testi, tiukkuusmittaus ja J-linjatesti. Vanhempia menetelmiä on tiheysmittaus, joka tehdään lusaamalla ja punnitsemalla rulla määrävälein. Rainan paksuustiedon ja neliömassan avulla voidaan 10 tiheys myös määrittää laskennallisesti. Rullien akselin suuntaista vaihtelua voidaan tutkia myös mittaamalla halkaisijan tai ympäryysmitan vaihteluita.The simplest measurement method for measuring the quality of a roll formed / formed is by bumping the roll with a wooden stick. Both the resulting sound frequency and the bouncing of the wooden stick from the surface of the roll represent the roll hardness. An automated application for such a measurement is often referred to as a '' Back tender's friend '' 5, in which the hardness profile of a roll is measured by means of a measuring wheel scanning the surface of the roll. Other known methods include a ball bump method, a Schmidt hardness meter, and a Rho meter (Beloit). Also known methods are the Cameron test, the tightness measurement and the J line test. An older method is density measurement, which is done by sliding and weighing the roller at regular intervals. With the help of web thickness data and basis weight, the density can also be calculated. The axial variation of the rolls can also be studied by measuring variations in diameter or circumference.
Rullaustapahtumaa hallitaan tyypillisesti rullausnipin viivakuorman, tulevan ratakireyden ja keskiömomentin avulla. Nämä ns. rullausparametrit muuttuvat rullauksen 15 aikana esimerkiksi siten, että tehtäessä ns. kova pohja käytetään rullauksen alussa parametreille suurempia ajoarvoja, joita sitten pienennetään rullauksen edetessä. Rainaradan CD-suunnassa rullan profiileihin, so. rullan CD-profiileihin, vaikutetaan rullan oskilloinnilla. Menettelyllä pyritään siihen, että rainaradassa esiintyvät CD-suuntaiset (paksuus)vaihtelut eivät kumuloituisi rullassa samaan kohtaan.The winding event is typically controlled by the winding nip line load, incoming track tension, and center torque. These so-called. the winding parameters change during the winding 15, such that the hard bottom is used at the start of the roll for higher run values for the parameters, which are then lowered as the roll progresses. In the Rainbow CD direction, the roll profiles, i.e. roll CD profiles, affected by roll oscillation. The purpose of the procedure is to prevent CD (thickness) variations in the web from accumulating at the same position on the roll.
2020
Tekniikan tasoon liittyen todetaan vietä, että EP-julkaisussa no. 0517830 B1 on esitetty venymäliuskojen ja/tai paineantureiden avulla anturoitu rullaustela, jolloin saatavan mittausdatan, joka on esim. Jännitysjakaumadataa, avulla voidaan määrittää sekä kuiturainan tukivoimat rullan pohjanmuodostuksen aikana että rainan kimmokertoimen 25 arvot rullan säteen ja tangentin suunnassa. Nipin CD-voimaprofiilin mittaamiseen tarkoitettujen venymäliuskojen ja paineantureiden sijalla voidaan luonnollisesti käyttää myös esim. kapasitiivisia, kuituoptisia, EMFi-kalvoantureita., jne.With regard to the state of the art, it is noted that EP publication no. 0517830 B1 discloses roll rolls sensed by stretch tabs and / or pressure sensors, whereby the measurement data obtained, e.g., stress distribution data, can be used to determine both the fiber web support forces during roll forming and the roll elasticity values in the roll radius and tangent. Naturally, for example, capacitive, fiber optic, EMF membrane sensors, etc. can also be used in place of stretch strips and pressure sensors for measuring the nip CD force profile.
Eräs yleisesti tunnettu tapa pienentää jonkin verran rullan CD-profiilivirheitä on rullan 30 oskilointi 10-50 mm edestakaisin. Tällöin ongelmaksi muodostuu kuitenkin, että samalla aiheutetaan trimmi-häviöitä rullan molempiin päihin eli rullaa joudutaan leikkaamaan molemmista päistä oskillointiliikkeen verran.One commonly known way to reduce some of the roll CD profile errors is to oscillate the roll 30 10-50 mm back and forth. However, the problem then arises that at the same time trim losses are caused to both ends of the roll, i.e. the roll has to be cut at both ends by an oscillation movement.
55
Ennestään on tunnettua myös, että rainaradasta voidaan mitata lämpötila- ja ratakireysprofiilia rainaradan CD-suunnassa. Tällainen mittausperiaate tunnetaan FI-patenttijulkaisusta no. 80522 jaUS-patenttijulkaisusta sn. 5052233.It is also known in the art that a temperature and web tension profile can be measured from the web in the CD direction of the web. Such a measurement principle is known from FI patent publication no. 80522 and U.S. Pat. 5052233.
55
Ennestään on tunnettua edelleen, että laserilla, mikroaaltotutkan, ultraäänen, tms., voidaan mitata muodostetun ja/tai muodostuvan rullan leveyttä sekä sädettä ja halkaisijan/säteen CD-profiilia. Tällöin rullan leveysmittauksen avulla nähdään, mikäli rullan sisäinen rakenne muuttuu ja rullan sisäkerrokset pyrkivät luistamaan CD -10 suunnassa ja näin “pursuamaan” ulos. Näin voidaan menetellä kun perinteistä rullan oskilointia ei enää tarvita. Eräs lasermittaukseen liittyvä mittaustapa tunnetaan hakijan aikaisemmasta SE-patentista no. 521580 (PCT/SE03/00363), jossa mitataan CD-profiilin sijaan rullausnipin muotoa paikallisesti MD-suunnassa.It is further known that a laser, microwave radar, ultrasound, etc., can measure the width of the roll formed and / or formed, as well as the radius and the CD / profile of the diameter / beam. In this case, the roll width measurement shows if the internal structure of the roll changes and the inner roll layers tend to slip in the CD-10 direction and thus "bounce" out. This can be done when traditional reel oscillation is no longer needed. One mode of measurement related to laser measurement is known from the applicant's prior SE patent no. 521580 (PCT / SE03 / 00363), which measures the shape of a winding nip in the MD direction instead of the CD profile.
15 Toinen mittaustapa, joka edustaa esillä olevalle keksinnölle läheisintä tekniikan tasoa, tunnetaan EP-julkaisusta no. 845655, jossa on esitetty rullan pinnan profiilin mittaus. Esitetyn ratkaisun mukaisesti rullan akselinsuunnassa kulkee sen kanssa samansuuntaisesti vakioetäisyyden päässä mittauspää, joka mittaa etäisyyttä rullan pintaan. Tällöin voidaan mittauspään liikkeen myötä saada selville poikkeamat rullan 20 CD-profiilissa.Another method of measurement which represents the state of the art closest to the present invention is known from EP publication no. 845655, which shows a measurement of a roll surface profile. According to the solution shown, a measuring head, which measures the distance to the surface of the roll, runs parallel to it in the axial direction at a constant distance. In this case, as a result of the movement of the probe head, anomalies in the CD profile of the roller 20 can be detected.
Yleisesti voidaankin todeta, että tekniikan taso kuvaa menetelmiä ja jäg es telmiä mitata rullan tai rainan CD-profiileja.Generally speaking, state of the art describes methods and systems for measuring roll or web CD profiles.
25 Esillä olevan keksinnön eräänä päämääränä on eliminoida tai ainakin olennaisesti vähentää tunnettuun tekniikkaan liittyviä haittoja ja heikkouksia. Keksinnön erään yleisen aspektin mukaisesti päämääränä on aikaansaada uudenlainen menetelmä kuiturainan rullaustapahtuman hallitsemiseksi. Esillä olevan keksinnön erään suoritusesimerkin mukaisesti päämääränä on pyrkiä hallitsemaan rullaustapahtumaa ja 30 rullausprofiileja siten, että valinnaisesti ennen kalanteria, kalanterilla ja/tai kalanterin jälkeen voitaisiin rullaukseen vaikuttavia hallintasuureita hallita nipistä, rainaradasta ja/tai rullasta tehtävien mittausten perusteella. Keksinnön erään toisen suoritusesimerkin 6 mukaisesti päämääränä on lisäksi mahdollistaa rullamittausten ohella myös rullausmallista/-malleista laskettujen tietojen käyttäminen.It is an object of the present invention to eliminate or at least substantially reduce the disadvantages and weaknesses of the prior art. According to a general aspect of the invention, it is an object to provide a novel method for controlling the winding event of a fibrous web. According to an exemplary embodiment of the present invention, the object is to attempt to control the winding event and winding profiles such that, prior to, during and / or after the calender, the control variables affecting the winding can be controlled based on nip, web and / or roll measurements. According to another embodiment of the invention 6, the object is furthermore to enable, in addition to the roll measurements, the use of data calculated from the winding model (s).
Nämä päämäärät voidaan saavuttaa yleisesti keksinnön mukaisella menetelmällä 5 esimerkiksi siten, että rainan laatuprofnlien ja rullaprofnlien säätämiseksi profilointilaitteita hallitaan rullausnipin profiilimittausten ja/tai rullaimelta saatavien rullan profiilimittausten avulla.These objects can be generally achieved by the method 5 of the invention, for example, by adjusting the web quality profiles and the roll profiles by controlling the profiling devices by means of the roll nip profile measurements and / or the roll profile measurements obtained from the reel.
Keksinnön päämäärät voidaan saavuttaa yleisesti myös keksinnön mukaisella 10 j ärjestelmällä esimerkiksi siten, että rainan laatuprofnlien ja rullaprofiilien säätämiseksi profilointilaitteiden hallinta on järjestetty rullausnipin profiilimittausten ja/tai rullaimelta saatavien rullan profiilimittausten avulla.The objects of the invention can also generally be achieved by the system 10 of the invention, for example, in order to control the web quality profiles and the roll profiles by controlling the profiling devices by means of roll nip profile measurements and / or roll profile measurements obtained from the reel.
Rullaustapahtuman hallitsemiseksi ohjataan prosessissa ennen rullainta sijaitsevia 15 profiilitoimilaitteita keksinnön mukaisesti siten, että rullan CD-profiilit ovat mahdollisimman tasaiset. Tällöin hyödynnetään rullan ja/tai rainaradan laatumittauksia. Profiilin laatumittauksina on keksinnön mukaisesti edullista käyttää kuiturainan paksuus-ja/tai kiilto-ja/tai kosteus-ja/tai neliömassa-ja/tai tiheys-ja/tai päällystemäärä-ja/tai karheus- ja/tai ilmanläpäisevyysmittauksia. Näiden mittausten lisäksi voidaan 20 keksinnön mukaisesti tehdä myös ratakireys- ja/tai lämpötilamittauksia.In order to control the winding event, the profile actuators 15 in the process are controlled in accordance with the invention so that the roll CD profiles are as smooth as possible. In this case, quality measurements of the roll and / or the web are utilized. According to the invention, measurements of the thickness and / or the gloss and / or the moisture and / or the basis weight and / or the density and / or the amount of the coating and / or the roughness and / or the air permeability of the fibrous web are preferred. In addition to these measurements, line tension and / or temperature measurements may also be made in accordance with the invention.
Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi soveltuvia profiilitoimilaitteita ovat kuiturainakoneessa mm: profiloivat CD-telat, kostuttimet, höyrylaatikot, kuivaimet ja profiloivat ratakireystoimilaitteet. Tällaiset profiilitoimilaitteet voivat sijaita 25 valinnaisessa/valinnaisissa osassa/osissa kuiturainakonetta tai ennen/jälkeen tällaista osaa. Esimerkkeinä soveltuvista kuiturainakoneen osista voidaan mainita perälaatikko, puristinosas, viiraosa, kuivausosa, päällystysosa, liimapuristinosa ja/tai kalanteriosa. Keksinnön erään edullisen toteutusesimerkin mukaisesti profiilitoimilaitteet sijaitsevat ennen kalanteria, kalanterissa ja/tai kalanterin jälkeen.Profiling actuators suitable for carrying out the method according to the invention are, for example, in a fiber web machine: profiling CD rollers, humidifiers, steam boxes, dryers and profiled line tension actuators. Such profile actuators may be located on or before / after such optional part (s) of the fiber web machine. Examples of suitable parts of a fiber web machine include a headbox, a press section, a wire section, a drying section, a coating section, an adhesive press section and / or a calender section. According to a preferred embodiment of the invention, the profile actuators are located before, in and / or after the calender.
30 730 7
Keksinnön muiden erityisten ominaispiirteiden osalta viitataan seuraavaan selityksen erityiseen osaan, jossa on selitetty keksinnön erästä edullista toteutusmuotoa, kun kuiturainakone on paperikone, viittaamalla kuvioihin: FIG. 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen mllausprofiilin hallintaa järjestettynä 5 paperikoneen kuivaanpäähän kalanterin j a rullaimen yhteyteen, FIG.2 havainnollistaa ultraäänimittausta rullan pintakerroksista päällimmäisten kerrosten jännityksen mittaamiseksi, ja FIG.3 havainnollistaa kuiturainarullan sisäisiä jännityksiä aiheuttavan vedon mittaamista 10 Kuvion 1 esimerkissä profiilitoimilaitteet 8, joita voivat olla keksinnön mukaisesti mm.: • perälaatikkoon j ärj estetyt kuitususpension syöttö välineet, j oiden syöttöä CD-suunnassa säätämällä voidaan ohjata kuitususpension tasaisuutta CD-suunnassa, • kuiturainaa lämmön j a paineen avulla CD-suunnassa profiloivat puristussylinterit ja/tai -telat esim. puristus-ja kuivatusyksikössä ja kalanterissa 1, 15 · kuiturainan profiloitumiseen CD-suunnassa lämmön avulla vaikuttavat profiloivat kuivaussylinterit tai -telat esim. kuivatusyksikössä ja kalanterissa, • kuiturainan profiloitumiseen CD-suunnassa lämmön avulla vaikuttavat kuiturainan kostuttimet, höyrystimet ja höyrylaatikot esim. kuivatus-ja kalanteriyksikössä, • kuiturainaradan ratakireyden säätölaitteet, joita voi sijaita eri paikoissa 20 kuiturainakoneen märän pään ja kuivan pään välillä ja jotka vaikuttavat kuiturainan MD-suuntaiseen ratakireyteen ja yhdessä muiden CD-suunnassa kuiturainaan paineen ja lämmön avulla vaikuttavien laitteiden kanssa vaikuttavat kuiturainan profiloitumiseen, ja • kuiturainan paksuuden tms. säätölaitteet, joilla sijoitettuina esim. puristusyksikköön 25 ja/tai perälaatikkoon voidaan vaikuttaa kuiturainaradan paksuuteen kuiturainakoneen märässä päässä.With respect to other specific features of the invention, reference will be made to the following specific part of the specification, which describes a preferred embodiment of the invention when the fibrous web machine is a paper machine, with reference to the figures: FIG. 1 schematically illustrates the control of the molding profile according to the invention arranged on a dry end of a papermaking machine in connection with a calender and a reel, FIG.2 according to, for example: • fiber suspension feeding means arranged in the headbox, adjusting the feeding of the fiber suspension in the CD direction, • compression cylinders and / or rollers profiling the fiber web by means of heat and pressure in e.g. a pressing and drying unit and in calender 1, 15 · profiling drying cylinders or rollers acting on heat in the CD direction by means of heat, e.g. in a drying unit and in a calender, In the CD direction, heat-acting humidifiers, vaporizers, and steam boxes in a fiber web, e.g., in a drying and calendering unit; in the direction of the fiber web with pressure and heat acting devices affect the fiber web profiling, and • fiber web thickness control or similar adjusting devices which, for example, can be applied to the fiber web web thickness at the wet end of the fiber web.
On huomattava, että profiilitoimilaitteiden sijoittelu on siis valinnaista ja keksinnön mukaisesti profiilitoimilaitteet voivat siten sijaita paitsi kalanterilla myös ennen 30 kalanteria ja/tai kalanterin jälkeen ennen rullainta 2. Kuvion 1 suoritusesimerkissä on esitettynä kolme mittausasemaa siten, että ensimmäinen mittausasema 3 on kalanterin 1 jälkeen ja ennen kalanterin jälkeen sijoitettuja profiilitoimilaitteita, toinen mittausasema 8 4 on kalanterin 1 jälkeen sijoitettujen profiilitoimilaitteiden jälkeen ja ennen rullainta 2, ja kolmas mittausasema 5a, 5b on rullaimessa 2 liittyen rullausnippiin.It should be noted that the positioning of the profile actuators is thus optional and according to the invention, the profile actuators can thus be located not only on the calender but also before the calender 30 and / or after the calender before the roller 2. after the calender, the second measuring station 8 4 is after the profile actuators placed after the calender 1 and before the reel 2, and the third measuring station 5a, 5b is on the reel 2 in relation to the winding nip.
Kuvion 1 suoritusesimerkissä mittaustietoa vastaanotetaan mittausten käsittelyksikköön 5 6 ensimmäisestä, toisesta ja kolmannesta mittausasemasta eli kahdesta mittausasemasta 3,4, jotka sijaitsevat kalanterin 1 jälkeen 4 mutta ennen rullainta 2, ja yhdestä mittausasemasta 5a, 5b, joka liittyy rullaimen 2 rullausnippiin. Mittausten käsittely-yksiköstä 6 vastaanotettu mittaustieto siirretään langallisesti ja/tai langattomasti profiilin säätöyksikköön 7, josta säätösignaalit lähetetään rainan CD-profiilia säätäville 10 profiilitoimilaitteille 8, joita sijaitsee keksinnön mukaisesti paitsi kalanterilla myös ennen kalanteria ja/tai kalanterin jälkeen ennen rullainta 2. Profiilitoimilaitteita 8 voivat olla keksinnön mukaisesti esim. profiloivat CD -telat; kostuttimet; kuivaimet, höyrylaatikot; kuivaimet; ja profiloivat ratakireystoimilaitteet.In the embodiment of Figure 1, measurement information is received by the measurement processing unit 5 6 from the first, second and third measuring stations, i.e. two measuring stations 3,4 located 4 after calender 1 but prior to reel 2 and one measuring station 5a, 5b associated with the reeling nip. The measurement data received from the measurement processing unit 6 is transmitted wired and / or wirelessly to the profile adjusting unit 7, from which the control signals are transmitted to the profile actuators 8 for adjusting the CD profile of the web 10 not only on the calender but also before and / or after the calender. according to the invention, e.g. humidifiers; dryers, steam boxes; dryers; and profiling line tension actuators.
15 Kuten ilmenee kuvion 1 suoritusmuodosta - mittaustietona voi olla rullauksen mallitieto, joka voi olla esim.As will be apparent from the embodiment of Figure 1, the measurement data may be model data of the winding, e.g.
rullausmalliyksikössä 10 siihen mittaustietojen käsittely-yksiköstä 6 vastaanotetusta mittaustiedosta ja määritystietoyksiköstä 9 vastaanotetusta määritystiedosta muodostettu jännitysjakaumatieto, joka vastaanotetaan profiilin säätöyksikköön 7, 20 - profiilin säätöyksiköstä 7 ohjaussignaalit lähetetään rainan CD-profiilia säätäville profiilitoimilaitteille 8.a stress distribution information formed from the measurement data received from the measurement data processing unit 6 and the configuration data received from the configuration information unit 9, which is received by the profile adjusting unit 7, 20 - the control signals are transmitted to the profile actuators 8 adjusting the strip profile.
Profiilitoimilaitteiden 8 kokonaisvaltainen optimiohjaus on toteutettu siten, että ohjauksessa huomioidaan sekä CD-profiileille asetetut laadulliset (raina-, esim.The overall optimum control of the profile actuators 8 is implemented in such a way as to take into account both the qualitative (web, e.g.
25 paperitekniset) tavoitteet että rullan CD-profiileille asetetut tavoitteet. Usean CD-profiilin samanaikainen ohjaus voidaan toteuttaa monella eri tekniikalla, esimerkiksi käyttämällä optimointimenetelmiä, kuten monitavoiteoptimointi tai yhdistetty kustannusfunktio, sakkofunktio painotus, tai 30 - dynaamisia säätömenetelmiä, MPC-säätöä, LQ-säätöä, tilasäätöä.25 paper technology) goals and goals for roll CD profiles. Simultaneous control of multiple CD profiles can be accomplished by a variety of techniques, for example, using optimization methods such as multi-objective optimization or combined cost function, fine weighting, or 30 dynamic control methods, MPC control, LQ control, state control.
99
Keksinnön mukaisesti rullaimessa 2 sijaitsevasta kolmannesta mittausasemasta 5a, 5b saatavia mittauksia voidaan hyödyntää, kun esim. rullaimen rullausylinteri, esim. polymeeri- tai kumipinnoitteinen rullaussylinteri ja/tai rullausydin on anturoitu käyttämällä venymäliuska- ja/tai paineantureita, tms. anturi. Rullausytimen mittauksia 5 voidaan hyödyntää erityisesti kalibrointiin j a muodostettavan kuiturainarullan sisäisen jännitysprofiilin mittaamiseksi. Ennen rullainta 2 sijaitsevalla mittausasemalla 4 mitataan tyypillisesti rainan ratakireyttä ja mahdollisesti myös lämpötilaa rainan paksuus(/tiheys) profiilien hallitsemiseksi, so. säätämiseksi siten, että muodostuvan rullan CD -profiilit ovat halutut. Keksinnön mukaisesti on edullista, että anturit on 10 sijoitettu antamaan CD-suunnassa koko telan yli ulottuva mittaus. Soveltuva mittaustulos saavutetaan esim. spiraalimaisella anturoinnilla. Venymäliuskamittausten ja rullausmalliyksiköstä 10 saatavan esim. jännitysjakaumatiedon avulla.voidaan määrittää sekä rainan tukivoimat rullan pohjanmuodostuksen aikana, jolloin kovan rullauksen tapauksessa kuiturainaa, kuten esim. paperia, on rullauksen alussa rullaussylinterillä 15 säteensuunnassa 10-20 cm, että rainan kimmokertoimien arvot rullan säteen ja tangentin suunnassa, ja mittaussignaalit voidaan välittää rullaussylinteristä, mittausasemasta/-ista 3, 4, 5a, 5b säätöjärjestelmään 6, 7, jolloin voidaan hyödyntää esim. langatonta telemetriaa.According to the invention, the measurements obtained from the third measuring station 5a, 5b located on the reel 2 can be utilized when e.g. the reel reel cylinder, e.g. polymer or rubber coated reel cylinder and / or the reel core is sensed using stretch tabs and / or pressure sensors or the like. Measurements 5 of the winding core can be used in particular to calibrate and measure the internal tension profile of the fibrous web roll to be formed. The measuring station 4 located upstream of the reel 2 typically measures the web tension and possibly also the temperature to control the thickness (/ density) of the web, i. so that the resulting CD profiles are desired. According to the invention, it is advantageous that the sensors 10 are arranged to provide a measurement across the roll in the CD direction. A suitable measurement result is obtained, for example, by spiral sensing. By means of strain gauge measurements and tension distribution information from the winding model unit 10, both the supporting forces of the web during the bottom forming of the roll can be determined, whereby , and the measurement signals can be transmitted from the winding cylinder, from the measuring station (s) 3, 4, 5a, 5b to the control system 6, 7, whereby, for example, wireless telemetry can be utilized.
20 Keksinnön mukaisesti on siten edullista, että rullausnippiin liittyvästä kolmannesta mittausasemasta 5a, 5b saatavia mittaustietoja käytetään ensisijaisesti rullausnipin viivakuorman, rainaradan ratakireyden, rullauksen keskiömomentin hallintaan, erityisesti rullan pohjanmuodostuksen aikana. Tarvittaessa mittaustietoja saadaan myös ennen rullainta 2 sijaitsevasta toisesta mittausasemasta 4 rullauksessa tapahtuvien kireys- ja 25 paksuus-(/tiheys) profiilien hallintaan riittävän kovan rullan pohjan aikaansaamiseksi.Thus, according to the invention, it is advantageous that the measurement data obtained from the third measuring station 5a, 5b associated with the winding nip is primarily used for controlling the winding nip line load, web track tension, winding center torque, particularly during roll forming. If necessary, the measurement data is also obtained from the second measuring station 4 located before the reel 2 to control the tension and thickness (/ density) profiles of the reel to provide a sufficiently hard roll base.
Tällaisia mittaustietoja voidaan käyttää ensimmäisestä, toisesta ja kolmannesta mittausasemasta 3, 4, 5a, 5b saatavien mittaustietojen lisänä yhtäältä rullaimessa 2 rullausnipin ja toisaalta ennen rullainta 2 rainan profiilien hallitsemiseksi. Keksinnön 30 yleisen perusajatuksen mukaisesti saatavia mittaustietoja käsitellään mittausten käsittely-yksikössä 6, josta käsitelty mittaustieto siirretetään langallisesti ja/tai langattomasti profiilisäätöyksikön 7 input-väylään ja profiilisäätöyksikön 7 output-signaaleja käytetään 10 sekä rullannen 2 rullausnipissä (viivakuorma, ratakireys, keskiömomentti) että ennen rullainta 2 tapahtuvien rainan kireys- ja paksuus-(/tiheys)profiilien hallitsemiseksi, so. säätämiseksi siten, että muodostuvan rullan CD-profiilit saadaan halutuiksi.Such measurement data can be used in addition to the measurement data obtained from the first, second and third measuring stations 3, 4, 5a, 5b on the winder 2 on the one hand and on the other hand before the winder 2 for controlling the web profiles. According to the general idea of the invention 30, the measurement data obtained is processed in the measurement processing unit 6, from which the processed measurement data is wired and / or wirelessly transmitted to the input bus of the profile control unit 7 and the output signals of the profile control unit 7 are applied to both the roller nip (line load, track tension, 2 for controlling the web tension and thickness (/ density) profiles, i.e.. so that the CD profiles of the resulting roll are desired.
5 Rullanneita 2, so. kolmannesta mittausasemasta 5a, 5b saatavia mittauksia voidaan käyttää myös kalanterilla 1 tapahtuvaan rainan laadun säätöön, mikäli esimerkiksi laatumittareilta saatavat mittaukset, esim. paksuusprofiili, eivät ole luotettavia. Tällöin mittasignaalien luokitteluun, vertailuun ja valintaan voidaan käyttää lukuisia tunnettuja tilastomatematiikan ja stokastiikan menetelmiä.5 Rollers 2, ie. the measurements obtained from the third measuring station 5a, 5b can also be used for adjusting the web quality on the calender 1 if, for example, the measurements obtained from the quality gauges, e.g., the thickness profile, are not reliable. Thereby, a number of known statistical mathematics and stochastic methods can be used to classify, compare and select measurement signals.
1010
Edellä mainitut rullausmallit voivat olla ns. FEM-malleja tai yksinkertaistettuja rullausprosessi-malleja, kuten seuraava malli, joka on esitetty julkaisussa (T. Rand, L. Ericsson; Physical Properties of Newsprint Rolls during Winding. Tappi 56 (1973): 6, 153-156) ja joka kuvaa eri rullausmuuttujien välisiä vaikutuksia: 15The above-mentioned winding patterns may be so-called roll-over models. FEM models or simplified winding process models, such as the following model presented in T. Rand, L. Ericsson; Physical Properties of Newsprint Rolls during Winding. Pin 56 (1973): 6, 153-156). effects between winding variables:
d a-1 l l R2J Jd a-1 l l R2J J
T 1 f f R 1 a-1 "ΊT 1 f f R 1 a-1 „Ί
p'=--l“W -‘Jp '= - l' W -'J
20 a = Ef/Ec missä20 a = Ef / Ec where
Pc = rullan säteen suuntainen puristuspaine Pi = rullan tangentin suuntainen puristuspaine T = rainan rullauskireys 25 d = paperin paksuus R = rullan säde R2 = rullan ulkosäde Et = kimmokerroin tangentin suunassa Ec = kimmokerroin säteen suunnassa.Pc = roll radial compression pressure Pi = roll tangential compression pressure T = web roll tension 25 d = paper thickness R = roll radius R2 = outer roll radius Et = elastic modulus in the tangent direction Ec = elastic modulus in the radial direction.
1111
Julkaisun (H. Altman; Formulas for Computing Stresses in Center-Wound Rolls. Tappi 51 (1968): 4, 176-179) perusteella voidaan todeta, että tangentin ja säteen suuntaisten jännitysten välillä vallitsee yhteys:According to H. Altman, Formulas for Computing Emphasis in Center-Wound Rolls, Pin 51 (1968): 4, 176-179, there is a relationship between tangent and radial stresses:
Pc + Pt + dPc/dr = 0 5 r = R/Re missä Re = rullaustelan ulkosäde.Pc + Pt + dPc / dr = 0 5 r = R / Re where Re = outer radius of the reel.
Rullan sisäisen rakenteen homogeenisuutta, esim. tiheyttä, jännitystilaa ja rakennetta, voidaan mitata esim. käyttäen ultraääntä. Ultraäänimittauksessa voidaan hyödyntää 10 myös lääketieteestä sinällään tunnettua varjoainetta tms., joka onn paperiradassa tai sen pinnalla. Koska ultraääneen perustuva mittaus (heijastuvien kaikujen mittaus) on ainetta rikkomaton mittausmenetelmä (Non-Destructing Testing), voidaan sitä käyttää rullan sisäisten tiheyserojen (kova/löysä) paikantamiseen (säteen suunta / CD-suunta). Lisäksi käyttämällä samanlaista lähestymistapaa kuin sovellettaessa ultraäänimittausta ohuiden 15 pinnoitekerrosten paksuuden mittauksessa, voidaan menetelmällä mitata paperin paksuuden muutoksia rullassa. Tällaisia mittaustietoja voidaan käyttää mittausasemista 3, 4, 5a, 5b saatavien mittaustietojen lisänä sekä rullaimessa 2 rullausnipin (viivakuorma, ratakireys, keskiömomentti) hallitsemiseksi ennen rullainta 2 rainassa tapahtuvien kireys-, paksuus-/(tiheys-)profiilien hallitsemiseksi eli säätämiseksi siten, että muodostuvan 20 rullan CD-profiilit ovat halutut.The homogeneity of the internal structure of the roll, e.g., density, stress state and structure, can be measured e.g. using ultrasound. Ultrasonic measurement can also utilize 10 contrast media known per se in the paper web or on its surface. Because ultrasound based measurement (reflective echoes) is a Non-Destructing Testing method, it can be used to locate intra-roll density (hard / loose) (beam direction / CD direction). In addition, using a similar approach to applying ultrasonic measurement to measure the thickness of the thin coating layers, the method can measure changes in paper thickness on a roll. Such measurement data may be used in addition to the measurement data obtained from the measuring stations 3, 4, 5a, 5b and to control the winding nip (line load, track tension, center torque) in the winder 2 to control the tension, thickness / (density) profiles 20 reel CD profiles are desired.
Keksinnön erään aspektin mukaisesti päämääränä on mahdollistaa rullausprofiilin hallinnan ohella rullan sisäisen kireyden δ ja rullauksen hallinta kuiturainan rullauksessa. Yleisesti tämä päämäärä on saavutettu ultraäänimittauksella. Ultraäänellä voidaan mitata 25 j ännityksiä rullan sisältä ja/tai pintakerroksista. Mittaus perustuu tällöin ultraäänen siirtymäaikaan, joka lyhenee jännityksen kasvaessa.According to one aspect of the invention, the object is to enable, in addition to controlling the winding profile, the internal tension δ of the roll and the control of the winding in the winding of the fibrous web. In general, this goal has been achieved by ultrasound measurement. Ultrasound can measure tensions inside the roll and / or surface layers. The measurement is then based on the ultrasonic transition time, which shortens as the tension increases.
Viitataan kuvioon 2, joka havainnollistaa ultraäänimittausta paperirullan pintakerroksista päällimmäisten kerrosten jännityksen mittaamiseksi ulträänimittauksella. Signaalin 30 kulkuaika kasvaa paperin vedon/kireyden mukana. Kuvion 2 suoritusesimerkin mukaisesti saatavalla mittaustiedolla voidaan säätää rullausparametrejä. Kuvion 2 suoritus-esimerkissä anturipäiden 20 etäisyys pysyy edullisimmin jatkuvasti vakiona L, 12 jolloin keksinnön mukaisesti voidaan havaita nopeasti paperirullan jännityksen muutokset.Reference is made to Figure 2, which illustrates ultrasonic measurement of the surface layers of a paper roll for measuring the tension of the top layers by ultrasonic measurement. The propagation time of signal 30 increases with the draw / tension of the paper. The measurement data obtained according to the embodiment of Figure 2 can be used to adjust the winding parameters. In the embodiment of Fig. 2, the distance between the sensor heads 20 most preferably remains constant L 12, whereby changes in the tension of the paper roll can be quickly detected in accordance with the invention.
Viitataan kuvioon 3, joka havainnollistaa paperirullan sisäisiä jännityksiä aiheuttavan 5 vedon mittaamista. Kuvion 3 suoritusesimerkissä ultraäänisignaalin kulkuaikaa mitataan paperirullan säteen suunnassa kahdesta eri kohdasta ultraääniantureilla, joiden anturipäiden 20 etäisyys toisistaan on edullisimmin jatkuvasti vakio L. Tällöin paperirullaan kohdistuva veto/kireys saadaan määritetyksi. Kun jännitysero ja siten myös signaalien kulkuaikaero eri mittauskohtien välillä tiedetään, voidaan paperirullan 10 sisäiset, etenkin paperirullan pinta-alueen, j ännitykset määrittää ja siten optimoida rullausparametrien vaikutusta paperirullaan muodostuvan paperirullan profiilin hallitsemiseksi.Referring to Fig. 3, which illustrates the measurement of the tensile stress of the paper roll 5. In the exemplary embodiment of Figure 3, the ultrasonic signal travel time is measured at two different positions in the radial direction of the paper roll with ultrasonic transducers whose sensor heads 20 are most preferably continuously constant L. Thus, the tension / tension on the paper roll is determined. Once the difference in tension and hence the signal travel time difference between the various measuring points is known, the stresses within the paper roll 10, especially the surface area of the paper roll, can be determined and thus optimized to influence the roll parameters to control the paper roll profile.
Edelleen on keksinnön erään toisen aspektin mukaisesti päämääränä ratkaisu, joka 15 mahdollistaa muodostetun paperirullan, etenkin konerullan laadun tutkimisen ennen sen siirtymistä aukirullaimeen. Konerullan laatu voidaan tutkia paperikoneessa kiinnirullaimen ja in-line leikkurin väliseen konerullien välivarastoon tai vastaavaan järjestetyllä skannausasemalla, jossa rullan rakenne tutkitaan skannaamalla rullasta mahdollisimman kattava 3D-malli (3D, three dimensional).Still another object of the invention is to provide a solution which enables the quality of the formed paper roll, in particular the machine roll, to be examined before it enters the unwind roll. The quality of the machine roll can be examined in a paper machine by means of a scanning station arranged in the intermediate storage space of the machine reel and in-line cutter, or similar, where the roll structure is examined by scanning the roll with the widest possible 3D model.
2020
Skannausasemassa rulla tutkitaan keksinnön mukaisesti ultraäänen, sähkömagnettisen säteilyn tms. rullan sisään tunkeutuvalla signaalilla. Saaduista vasteista voidaan analysoida rullan tiheysvaihtelut, repeämät rullan pohjalla, rullausvirheet sekä käsittelystä ja varastoinnista aiheutuneet vauriot.According to the invention, the roller is examined in a scanning station with an ultrasonic, electromagnetic radiation or the like, which penetrates into the roller. The responses obtained can be used to analyze roll density variations, tears at the bottom of the roll, winding errors, and damage due to handling and storage.
2525
Keksinnön mukaisesti on edullisinta, että konerullan laatu skannataan juuri ennen aukirullausta tai mahdollisesti kiinnirullauksen aikana, jolloin voidaan olennaisesti vaikuttaa suoraan muodostuvan rullan profiiliin. Skannausta on edullista täydentää asiantuntijajärjestelmällä, neuroverkkomallillaja/tai tiheyden 3D-mallilla, joka päättelee 30 rullan sisällä, päädyissä ja/tai pinnassa olevan virheen/vian tyypin.According to the invention, it is most preferred that the quality of the machine roll is scanned just before or possibly during unwinding, whereby the profile of the directly formed roll can be substantially affected. It is advantageous to supplement the scan with an expert system, a neural network modeler and / or a 3D density model that determines the type of defect / defect within 30 rolls, ends and / or surfaces.
1313
In-line leikkurin aukirullauksessa tai erillisessä välirullaimella voidaan rullasta poistaa automaattisesti skannaamalla löydetyt huonot tai vaurioituneet kohdat, kun tunnetaan missä kohdassa rullaa viat sijaitsevat. Laitteistoista ja menetelmistä, joilla voidaan poistaa skannaamalla havaittuja virheitä/vikoja, voidaan mainita esimerkkeinä: 5 - välirullain, automaattilusaus, aukirullaimen hiljentäminen, rainan automaattinen katkaisu j a aj o pulpperiin aukirullaimella virhekohdan ylitse, 10 - tms. laittesito, jolla havaittu virhe poistetaan konerullasta ennen kuin se aiheuttaa ongelmia leikkauksessa tai hylkyä asiakasrulliin.In-line mower unrolling or a separate spacer reel can automatically remove the bad or damaged parts found by scanning by knowing where the roller defects are located. Examples of hardware and methods that can be used to eliminate detected errors / faults include: 5 - Interleaver, auto-spin, unroll, auto-cut, and pulper-over-deflector, 10 - or similar device binding to remove machine error before it causes problems with cutting or rejecting customer rolls.
Rullan laadun mittaus aukirullauksen aikana ei aina riitä, koska leikkurien nopeudet ovat kasvamassa niin suuriksi että konetta ei enää ehditä jarruttaa aukirullauksessa havaitun 15 vian tullessa vastaan. Siksi keksinnön mukainen skannaus on omiaan paikallistamaan potentiaalisia vikakohtia, jolloin leikkurin nopeutta voidaan hidastaa automaattisesti lähestyttäessä skannattua vikakohtaa. On huomattava, että paitsi aukirullaimelle voidaan skannausasema järjestää myös kiinnirullaimelle.Measuring the roll quality during unwinding is not always sufficient, as the speed of the cutters is increasing so much that the machine no longer has time to brake when the 15 faults found during unwinding are encountered. Therefore, the scanning according to the invention is capable of locating potential faults, whereby the cutter speed can be automatically slowed down when approaching the scanned fault. It should be noted that in addition to the unwinder, a scanning station can also be provided on the rewinder.
20 Edullista on, kun käytetään mittaustietojen ohella tavalla tai toisella rainan käsittelyprosessia kuvaavaa lisä- tai määritystietoa, että ko. lisä- tai määritystieto samoin kuin käsitelty mittaustieto ohjataan lisätieto- tai määritystietoyksiköstä 9 ensin rullausmalliyksikköön 10, joka muodostaa tiedoista esim. jännitysjakaumatiedon ja siirtää tämän jännitysjakaumatiedon käsitellyn yhdessä käsitellyn mittaustiedon kanssa 25 langallisesti ja/tai langattomasti profiilisäätöyksikön 7 input-väylään. Profiilisäätöyksikön 7 output-signaaleja käytetään: valinnaisesti ennen kalanteria 1, kalanterissa tai kalanterin jälkeen olevien profiilitoimilaitteiden 8, ennen rullainta 2 tapahtuvien rainan ratakireys- ja paksuus-(/tiheys)profiilien, 30 - rullausnipin viivakuorman, keskiömomentin hallitsemiseksi, so. säätämiseksi siten, että muodostettavan rullan CD-profiilit saadaan halutuiksi.It is preferable that, in addition to the measurement data, in one way or another, additional or assay information describing the web processing process be used to provide the said data. the auxiliary or configuration data, as well as the processed measurement data, is first directed from the auxiliary or configuration data unit 9 to a winding model unit 10, which generates data such as stress distribution data and transmits this stress distribution data together with the processed measurement data to wired and / or wirelessly. The output signals of the profile adjusting unit 7 are used: optionally to control the line tension and thickness (/ density) profiles of the web actuators 8, the web actuators 8, the roller nip, and the torque prior to the roller. so that the CD profiles of the roll to be formed are desired.
1414
Keksintöä on selostettu edellä vain sen erään erityisesti kalanteriin liittyvän menetelmän ja järjestelmän avulla. Tällä ei ole luonnollisestikaan millään tavoin rajattu esillä olevaa keksintöä vain tällaista yksittäistä sovellutusmuotoa tai sovellusalutetta koskevaksi vaan 5 monet ekvivalentit j a vaihtoehtoiset ratkaisut j a muunnelmat ovat mahdollisia keksinnöllisen ajatuksen oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn suojapiirin puitteissa.The invention has been described above only by means of a method and system specifically related to the calender. Of course, this is by no means limited to the present invention with respect to such a single embodiment or application only, but many equivalents and alternative solutions and modifications are possible within the scope of the appended claims.
Edellä mainittujen perälaatikko, puristusyksikkö, kuivatusyksikkö, kalanteri lisäksi 10 keksinnön perusajatus kuiturainan CD-suuntaisen profiilin hallitsemiseksi parannetun rullauksen mahdollistamiseksi on mahdollista soveltaa myös esim. päällystysaseman yhteydessä.In addition to the headbox, compression unit, drying unit, calender of the foregoing, the basic idea of the invention for controlling the CD profile of the fibrous web to enable improved winding is also applicable, e.g., in a coating station.
Esitetyssä menetelmässä voidaan rullan kovuuden ja rakenteen määrittämiseen käyttää 15 myös kaikkia tunnettuj a mittausmenetelmiä tai menetelmien profiilimittaukseen soveltuvia variaatioita, kuten traversoiva mittapää tai rivianturitekniikka.In the disclosed method, all known measuring methods or variations suitable for profile measurement of methods, such as traverse probe or line sensor technology, can also be used to determine the hardness and structure of the roll.
Claims (37)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20040919A FI121113B (en) | 2004-07-01 | 2004-07-01 | Rolling method and system |
| CA002570391A CA2570391A1 (en) | 2004-07-01 | 2005-07-01 | A reeling method and system as well as an measuring apparatus |
| EP05763483.4A EP1761448A4 (en) | 2004-07-01 | 2005-07-01 | A reeling method and system as well as an measuring apparatus |
| JP2007518631A JP2008504545A (en) | 2004-07-01 | 2005-07-01 | Reeling method, system and measuring device |
| PCT/FI2005/050265 WO2006003262A1 (en) | 2004-07-01 | 2005-07-01 | A reeling method and system as well as an measuring apparatus |
| US11/571,207 US7799171B2 (en) | 2004-07-01 | 2005-07-01 | Reeling method and system as well as an measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20040919 | 2004-07-01 | ||
| FI20040919A FI121113B (en) | 2004-07-01 | 2004-07-01 | Rolling method and system |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20040919A0 FI20040919A0 (en) | 2004-07-01 |
| FI20040919A FI20040919A (en) | 2006-02-28 |
| FI121113B true FI121113B (en) | 2010-07-15 |
Family
ID=32749142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20040919A FI121113B (en) | 2004-07-01 | 2004-07-01 | Rolling method and system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI121113B (en) |
-
2004
- 2004-07-01 FI FI20040919A patent/FI121113B/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20040919A (en) | 2006-02-28 |
| FI20040919A0 (en) | 2004-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7799171B2 (en) | Reeling method and system as well as an measuring apparatus | |
| US7444862B2 (en) | Web tension profile measuring method and roll applying the same | |
| EP1150909B1 (en) | Apparatus and method for winding paper | |
| CZ298430B6 (en) | Apparatus for and method of winding paper | |
| EP1056666B1 (en) | Method and apparatus in reeling of a web | |
| US5971315A (en) | Method for determining the quality of reeling or winding and for controlling the reeling or winding | |
| CN112832053B (en) | Method for controlling the thickness of a parent-roll fibre web and production line for producing a fibre web | |
| FI121113B (en) | Rolling method and system | |
| US7162932B2 (en) | Method for determining the modulus of elasticity of paper | |
| US6444093B1 (en) | Method in a treatment process of a paper web and treatment device for a paper web | |
| WO2010028867A1 (en) | Slitter-winder assembly having a sensor system | |
| FI119980B (en) | Method in connection with a fiber web machine reel | |
| US7845592B2 (en) | Reel-up and also a method and measuring unit in such a reel-up | |
| US20040163457A1 (en) | Measurement of radial modulus of elasticity of paper | |
| Linna et al. | Web tension measurements in the paper mill | |
| US20060011766A1 (en) | Method for controlling a wind-up, including determining running parameters based on models taking un-winding into account | |
| Parent et al. | Bagginess and baggy streaks: A novel measurement technique to quantify tension profile of a web in cross-direction at high resolution | |
| Linna et al. | Variation of the web tension at the roll change in the printing press | |
| Roisum | Paper winding | |
| Waye et al. | Problems in Automation and Control of Dry-End Reeling of Paper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 121113 Country of ref document: FI |