CN1104526C - 在连续造纸过程消除纸张缺陷的方法 - Google Patents

Abstract

在连续造纸过程中消除纸张缺陷的方法，借助于此方法可以减少由于消除缺陷引起的时间损失，此方法有下列步骤：a)借助于一个对准移动中的纸幅(4)的检测器(5)识别并定位纸张缺陷；b)检测或计算在检测器(5)与在空间上连接在检测器(5)下游的缺陷消除装置(6)之间的纸幅(4)速度；c)根据纸幅(4)速度计算有纸张缺陷的纸幅段到达缺陷消除装置(6)的时刻；d)还在有纸张缺陷的纸幅段到达缺陷消除装置(6)之前便将此纸幅段的速度降低到比正常速度低的值或降为零；e)在缺陷消除装置(6)中自动消除纸张缺陷；以及f)将纸幅段的速度提高到正常速度。

Description

在连续造纸过程消除纸张缺陷的方法

本发明涉及一种在连续造纸过程中消除纸张缺陷的方法。连续工作的造纸机由纸浆输入、过滤段、压榨段、干燥段、干式压光机和卷取等装置组成。在纸浆输入装置中，含水的纸浆悬浮液沿纸幅宽度均布分布，以便首先保证有最佳的纸张结构。在紧接着的过滤段中，经过一滤清过程形成真正的纸张。各纸张纤维在一湿毛布上已固定为它们最终的位置。此后，在压榨段中将多余的水用压力从此纸张纤维毛布中排出。为此，纸幅通过多个连续排列的压榨机。经过紧接于此的干燥后进行纸幅的压光，为此通常采用由两个轧辊组成的压光机，除了压光外它还促使纸张压缩并与此同时影响纸张厚度。最后将纸幅卷取在一卷筒上。

在上述制造过程中可能在纸幅中产生缺陷。这些缺陷可能是孔洞或沿纸幅纵边缘的裂缝，此外还可能是在纸幅上的深色或浅色斑点。在生产时还可能出现不希望有的纸浆堆，或在运行的纸幅中产生褶皱。这些缺陷一般并不干扰纸幅在造纸机内部的继续输送。但在下游的加工装置中例如在一紧接着的涂刷机或还在一印刷机中则相反，在有缺陷的部位可能导致破裂或纸幅的彻底断裂。因此要求在纸幅到达下游的加工步骤前消除此类纸张缺陷。

迄今消除纸张缺陷手工进行，这是通过在借助于检测器监测缺陷的纸幅上在被确定有缺陷的位置处作上记号，并当如此作有标记的纸幅段接近下游的一装置时将此纸幅制动，从而在以特慢速度行进时可由一操作人员在缺陷部位涂上胶粘剂。按照缺陷的类型也可被操作人员除去整个有缺陷的纸幅段，并沿全部纸幅宽度设置粘结部位。这种消除缺陷的方式耗费的时间长，因为纸卷的速度并因而此整个纸幅的速度必须降低到特慢速或甚至为零，以便手工消除此缺陷部位。但是即使是这种费时并因而昂贵地消除缺陷，仍不足以在后续的加工步骤中可靠地排除纸张缺陷成为断裂起因的可能性。

本发明的目的是制造一种方法，借助于这种方法可以减少在造纸时因消除纸幅内的缺陷引起的时间损失。

为了达到此目的，建议在连续造纸的过程中消除纸张缺陷的方法有下列步骤：

a)借助于一个对准移动中的纸幅的检测器识别并定位纸张缺陷；

b)检测或计算在检测器与在空间上连接在检测器下游的缺陷消除装置之间的纸幅速度；

c)借助于纸幅速度计算有纸张缺陷的纸幅段到达缺陷消除装置的时刻；

d)还在有纸张缺陷的纸幅段到达缺陷消除装置之前便将此纸幅段的速度降低到比正常速度低的值或降为零；

e)在缺陷消除装置中自动消除纸张缺陷；以及

f)将纸幅段的速度提高到正常速度。

因此，按照本发明，仅借助于传统的装置亦即适用的检测器，实行纸张缺陷的识别和定位，检测器的检测机构对准移动中的纸幅。与迄今采用的方法不同，按本发明检测或计算在检测器与在空间上连接在检测器下游的缺陷消除装置之间的纸幅速度。根据此速度计算有纸张缺陷的纸幅段到达缺陷消除装置的时刻，在这种情况下尚在有纸张缺陷的纸幅段到达前便将此纸幅段的速度减小到一个与正常的速度相比为降低了的值或甚至完全减小至零。然后在此装置中在根据纸幅速度算得的该时刻，借助于适用的设备自动消除纸张缺陷。紧接着将纸幅段的速度重新提高到正常值。

与已知的手工消除缺陷过程不同，此方法不需要将纸幅小心地用手降低到为消除缺陷所需的减小了的速度。确切地说，根据通过分析检测信号获得的结果可在系统内断定，在下游的用于消除缺陷的装置中纸幅段必须有什么样的速度，以便可靠地消除纸张缺陷。为此目的，检测器应设置为不仅能识别纸张缺陷和能定位，而且还能确定其特征，例如纸张缺陷的类型和轮廓形状以及确定其相对于纸幅宽度的位置。所有这些信息可以在系统内使用和加以分析，以便将纸幅段在缺陷消除装置内部的速度调整为所需要的值。以此方式将造纸过程中由于消除纸幅内的缺陷引起的时间损失减少到绝对需要的最低程度。

在方法的一项设计中建议，在纸幅到达检测器之前经过另一个检测器，以及，此另一个检测器对纸张缺陷进行预检测或粗检测，而此检测器则设置用于附加地检测纸张缺陷的特征，例如其类型及轮廓形状。以此方式可以使纸幅并因而造纸机以很高的速度正常运行，因为另一个检测器只须设计成用于缺陷的基本识别和初步定位。因此，此另一个检测器的测量特征针对快速检测，主要不是针对细节的检测。更确切地说，细节通过设在用于消除缺陷的装置上游的那个检测器来进行检测。这些细节指的是纸张缺陷的类型、它的轮廓形状以及纸张缺陷相对于纸幅宽度的位置。

含有预检测出的纸张缺陷的纸幅段到达此检测器的时刻，最好借助于纸幅前往检测器途中的速度算得。

在方法的另一项设计中建议，含有纸张缺陷的纸幅段的速度尚在此纸幅段到达此检测器之前便降低到一个比正常速度低的值。此外，已经减小了的速度在此纸幅段即将到达缺陷消除装置之前，可降低到一个与之相比为再次减小了的值或降为零。

此外本发明还建议，消除纸张缺陷借助于一种快速硬化的流体通过平面地覆盖缺陷部位进行。按第一种方案流体的涂覆可通过一侧或两侧地将其喷涂在缺陷部位上来实施。按照第二种方案，流体可通过辊涂装置涂敷在缺陷部位上。

尤其是一种快速硬化的UV漆适用于作为此流体。

此方法既适合于在造纸的范围内在线使用，也适合于在造纸的范围内脱线使用。在第一种情况下，消除缺陷的装置、检测器和另一个检测器沿连续的纸幅排列，所以纸张缺陷的自动消除是当纸幅在造纸机内全速运行时进行的，而在第二种情况下，此另一个检测器设在一造纸机上，而消除缺陷的装置和检测器沿一个设在此造纸机下游的翻转装置或预滚压装置排列。翻转装置或预滚压装置指的是在造纸机与涂刷机之间的连接环节。

下面借助于一实施例说明其他细节和优点。附图涉及此实施例，图中表示了预滚压装置的侧视图，它在生产过程内设置在造纸机与涂刷机之间。

附图的右边表示了卷筒1，在造纸机终端卷取的纸幅在此卷筒上。纸幅在不同的地方可能有纸张缺陷。纸张缺陷的检测已在上游的造纸机内完成，在这种情况下纸张缺陷相对于卷绕在卷筒上的纸幅长度的位置存储在一控制器内部。当卷筒1在预滚压装置上展开后，系统便“已知”缺陷位于所卷取的纸幅长度内部的何处。按另一种可供选择的方案，也可以是卷筒1设有包含有纸张缺陷相应的位置数据的内置存储器，它例如是一个装在卷筒上的电子芯片。

在预滚压装置中纸幅从卷筒1放出，接着经第一导向辊2和第二导向辊3导引。纸幅本身在此图中用数字符号4表示。

检测器5位于卷筒1与导向辊2之间，它在其检测特性方面设计得与装在上游的造纸机中的另一个检测器不同。另一个检测器仅仅规定用于纸幅还在高的速度运行时检测纸张缺陷并相对于纸幅长度至少粗定位，而固定在预滚压装置上的检测器5则设计用于识别已预先检测到的纸张缺陷的准确特征以及确定纸张缺陷的大小和长度位置。此外还可设置一个有关此纸张缺陷其他特征的敏感装置，例如识别深/浅色斑或翘曲及褶皱。然后根据检测器5的测量值在系统内判定，应在什么样的范围内和按何种方式来进行缺陷的消除。

因为纸张缺陷的粗定位根据另一个检测器的测量结果是已知的，所以含有纸张缺陷的纸幅段的速度还在此纸幅段到达检测器5之前便可降低到一个比正常速度减小了的值。这样做的优点是使检测器5对缺陷信号的到达和大致的定位有所准备，并能没有任何时间延迟地投入对此缺陷的细节检测。

只要纸幅直接和无间断地从造纸机来到预滚压装置中，则含有预检测到的纸张缺陷的纸幅段到达检测器5的时刻，便可借助于纸幅从另一个检测器前往此检测器5途中的速度算出。

在一个装置6中实施纸张缺陷的消除，在本实施例中此装置位于导向辊2与导向辊3之间。在那里设有对准纸幅4的喷雾头7，通过它将一种快速硬化的UV漆喷涂在缺陷部位上。按另一种方案也可以用辊来涂敷此流体。如附图所示，涂敷可以在一侧，但也可以在两侧。也可以替代这种快速硬化的UV漆而采用一种适当的塑料胶粘剂。具有决定性意义的是，此流体本身有平整和薄膜状地覆盖住缺陷部位的特性，并因此在例如涂刷机或印刷机中进一步加工时能在纸张缺陷区内保护纸张。所使用的这种介质应在纸张的溶解过程中，例如在废品处理或旧纸利用时能轻易地重新与纸张分开。

在装置6内涂覆流体自动进行，也就是说没有人为的影响。因此必须准确地知道含有纸张缺陷的纸幅段到达喷雾头7作业区的时刻。为此决定性的是纸幅并因而也是含缺陷的纸幅段以什么样的速度从检测器向喷雾头7运动。因此检测或计算在检测器5与在空间上设在检测器5下游的装置6之间的纸幅速度，并根据所获得的速度计算出含有纸张缺陷的纸幅段到达装置6的精确时刻。此外，在喷雾头7的控制器内分析由检测器5测得的结果，亦即喷雾头7并非在任何情况下都沿纸幅的全宽工作，而仅仅是在检测到有缺陷的区域所涉及的纸幅纵向和纸幅宽度范围内进行处理。因此有利的方式是喷雾头7由若干个喷雾嘴组成，它们沿纸幅宽度排列并可逐个控制。

还在含有纸张缺陷的纸幅段到达装置6以前，就将纸幅的速度降低到一个与正常速度相比为减小了的值或降为零。在此装置6进入运作及干燥过程有效地结束后，将纸幅的速度重新提高到正常值。

附图表示的是此方法的脱线应用，也就是说另一个检测器已位于造纸机中，而装置6及检测器5则设在预滚压装置中。不过同样也可以在线使用此方法，在这种情况下装置、检测器和另一个检测器例如在一种组合式的造纸和涂刷机中沿连续的纸幅排列。

检测器光学地沿纸幅全宽工作。可以使用红外光电检测器或CCD行摄像机。

Claims (6)

1.在造纸机造纸过程中自动消除纸张缺陷的方法有下列步骤：

a)借助于一个对准移动中的纸幅(4)的检测器(5)识别、定位和检测纸张缺陷；

b)检测或计算在检测器(5)与在空间上设在检测器(5)下游的缺陷消除装置(6)之间的纸幅(4)速度；

c)根据纸幅(4)速度计算有纸张缺陷的纸幅段到达缺陷消除装置(6)的时刻；

d)在缺陷消除装置(6)中自动消除纸张缺陷，其特征为：检测器(5)和缺陷消除装置(6)沿连续的纸幅(4)排列；纸张缺陷的消除是在连续的造纸过程中当纸幅全速行进时完成的；以及，纸张缺陷的消除通过用一种快速硬化的流体平面地覆盖缺陷部位进行。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征为：在检测器(5)的上游设第二个检测器，用于纸张缺陷的预检测和粗检测。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：含有已预检测到的纸张缺陷的纸幅段到达检测器(5)的时刻，根据纸幅(4)前往检测器(5)途中的速度算出。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征为：将流体一侧或两侧地喷涂在缺陷部位上。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征为：流体借助于辊涂装置涂覆在缺陷部位上。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征为：将一种快速硬化的UV漆用作此流体。

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