DE3433827A1

DE3433827A1 - Regeleinrichtung in einer walzenpresse

Info

Publication number: DE3433827A1
Application number: DE19843433827
Authority: DE
Inventors: Tapani Järvenpää Kultaranta
Original assignee: Osakeyhtioe Waertsilae Helsinki AB; Wartsila Oy AB
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1983-09-16
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1985-04-11
Also published as: FI833307A0; NO843670L; FI72551B; SE463924B; CA1245899A; NO161929B; GB2148028A; US4597326A; FI833307A; SE8404613D0; GB8423249D0; GB2148028B; FR2552130B1; FI72551C; NO161929C; FR2552130A1; SE8404613L

Description

REGELEINRICHTUNG IN EINER WALZENPRESSE

Die Erfindung betrifft eine · Regeleinrichtung in einer Walzenpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für die Regulierung des Liniendrucks zwischen benachbarten Walzen in einer Vielwalzenpresse. Die Einrichtung ist in erster Linie in Verbindung mit dem Satinieren einer fortlaufenden Bahn, insbesondere einer Papierbahn, bestimmt. Eine für diesen Zweck konstruierte Presse weist mehrere verschiedene Walzen auf, die in einer Vertikalebene übereinander gestapelt sind und von denen die oberste und die unterste sogenannte biegungskompensxerte Walzen sind. Zur Vergrößerung des durch die Schwerkraft der Walze erzeugten Liniendrucks setzt man Kraftglieder an den Enden der obersten Walze an, üblicherweise Hydraulikzylinder, mit denen die Druckbelastung eingestellt wird. Die hydraulischen Einstellkreise für die Biegungskompensation und die Druckbelastung der obersten und der untersten Walze waren bisher getrennt und in ihren Funktionen nicht aufeinander abgestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile zu beseitigen, die sich aus den nicht übereinstimmenden Funktionen der Einstellungskreise ergeben.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit 5 einer Regeleinrichtung gelöst, wie sie durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Das Ziel der Erfindung ist mit einer Regeleinrichtung erreichbar, die so aufgebaut ist, daß die Veränderung in der Druckbelastung im Verhältnis zu der in den biegungskompensierten Walzen erreichbaren

Einstellungsgeschwindigkeit verringert wird.

Eine fortlaufende Bahn wird in einer Walzenpresse, die mehrere in_t einer gemeinsamen, gewöhnlich vertikalen Ebene übereinander gestapelte Walzen aufweist, satiniert, indem die Bahn von oben nach unten durch Spalte zwischen den Walzen hindurchläuft. Der Spaltdruck vergrößert sich bei der Bewegung nach unten von einem Spalt zum anderen auf Grund der kumulierten Masse der Walzen. Kraftglieder, gewöhnlich Hydraulikzylinder für die Erzeugung und die Einstellung der Belastung, sind an den Enden der obersten Walze angeordnet, um- den Liniendruck über den von der Schwerkraft hervorgerufenen Druck anzuheben.

Da die Walzen an beiden Enden ihrer Wellen abgestützt sind, werden die äußersten Walzen des Walzenturms infolge der Belastung ausgebogen. Um die Walzenmantelfläche gerade und den Liniendruck gleichförmig zu halten, werden als die äußersten Walzen sogenannte biegungskompensierte Walzen verwendet.

Mehrere konstruktiv unterschiedliche Bauarten dieser biegungskompensierten Walzen sind bekannt. Ihnen ist jedoch gemeinsam eine vom Liniendruck abhängige Biegungskorrektur, die durch Einstellung des Drucks eines zwischen der festen Walzenachse und dem ratierenden Mantel angeordneten Hydrauliksystems durchgeführt wird. Dieser Druck wirkt entweder direkt oder über bewegliche Glieder indirekt auf den Mantel, wodurch der Mantel gerade gehalten und die Belastung auf die Achse übertragen wird, die elastisch ausgebogen wird. Es ist gewöhnlich nicht möglich, die Ausbiegung des Mantels und der Achse während des Betriebs der Walzenpresse zu messen, aber jede biegungskompensierte Walze weist vorbestimmte Liniendruck abhängige, charakteristische Einstellwerte auf.

Die Walzen sind beim Anlaufen und Anhalten

der Walzenpresse und in Verbindung mit einem Papierriß infolge einer Vertikalbewegung der untersten Walze entweder miteinander verbunden oder voneinander abgehoben. Der Zweck des Abhebens besteht darin, die eine weiche Oberfläche aufweisenden Faserstoffwalzen des Walzenturms im Falle eines Bahnrisses zu schützen. Während des Betriebs der Walzenpresse tritt häufig eine Situation ein, auf Grund der sich die Belastung in Verbindung mit der obersten Walze ändert. Insbesondere der Mantel der obersten biegungskompensierten Walze wird in Verbindung mit diesen Änderungen ausgebogen, da der Hydraulikkreis für die Biegungskompensation und der Hydraulikkreis für die Belastungseinstellung mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten. Die Arbeitsweisen der Hydraulikkreise sind bei bestehenden Konstruktionen so miteinander verbunden, daß, wenn sich die Belastung ändert, die Botschaft oder das Signal einer Änderung dem Kreis für die Biegungskompensation zugeleitet wird, um eine entsprechende Änderung vorzusehen. Der Kreis für die Biegungskompensation ist jedoch in seiner Funktion langsamer als der Kreis für die Belastungseinstellung, der konstruktiv weniger kompliziert ist, und der Liniendruck des Spaltes erleidet kurzzeitige Druckdifferenzen und insbesondere weiche Walzen erleiden Eindrückungen und Änderungen im Durchmesser, in deren Folge die Walzen zur Ausbesserung ersetzt werden müssen.

Die Hydraulikzylinder zur Erzeugung der Druckbelastung sind gewöhnlich miteinander verbunden und sie werden von demselben Hydraulikdruck beaufschlagt. Nach der Erfindung kann der Effekt des Verfahrens der Belastungseinstellung weiter verbessert werden, indem ein separater Steuerkreis mit beiden die Druckbelastung hervorrufenden Zylindern verbunden wird und an den Enden der obersten und der untersten Walze

Massenmeßelemente gemäß der deutschen Patentanmeldung 30 07 4 52 angesetzt werden, und indem die Einstellung des Liniendrucks in dem obersten und dem untersten Spalt durch einen Prozessorkreis erfolgt, um einem gewünschten Glanzergebnis für das Papier zu entsprechen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter, einziger Zeichnungsfigur näher erläutert, die schematisch den Aufbau der Regeleinrichtung nach der Erfindung zeigt.

Die Walzenpresse und ihr Regelsystem. sind schematisch in der Zeichnung in der Ausführlichkeit gezeigt, wie es zur Erläuterung der Erfindung notwendig ist. Der Walzenturm· ist nur kurz angedeutet, wobei die Walzen voneinander getrennt sind. Die Teile . des Walzenturms sind mit den Bezugszeichen 20-26 versehen. Elektronische Prozessorkreise sind durch die Buchstaben A, B und C bezeichnet und der elektro-hydraulische Steuerkreis durch einen Buchstaben D. Die. Stell- und Anzeigeeinrichtungen der Belastung und der Kompensation der oberen und der unteren Walze sind entsprechend mit dem Bezugszeichen 1, 2 und 3 versehen. Als eine vorteilhafte Konstruktion dieser ist ein mit einer linearen Skala versehenes Stellwert- und Anzeigepaar vorgesehen, wobei das linksseitige Stellwertglied ein mit einer Skala versehenes Potentiometer darstellt, mit dem die Einstellung der Stellwerte erfolgt. Die Stellwert-Signalverbindungen sind mit 4, 6 und 8 bezeichnet. Die rechtsseitige Skala und Anzeigesäule ist eine Lichtsäule, die den jeweils gemessenen Wert anzeigt. Mit 5, 7 und 9 sind die Meßwert-Signalverbindungen bezeichnet. Die Verbindungen zwischen der Presse, den Steuerkreisen und den Stellwert- und Anzeigepaaren haben die Bezugszeichen 4-19 und . 27-28. Die Bezugszeichen 27 und 28 bezeichnen Verbindungen des Prozessorkreises A zu den biegungskom-

pensierten Walzen 22 und 24 zur Biegungsführung mittels bekannter Verfahren. Die Hydraulikkreise dieser Walzen sind nicht gezeigt, da sie von üblicher Art sein können.

Die in der Zeichnungsfigur dargestellte Verbindung und die Aufteilung der Prozessorkreise in Blöcke ist nicht die einzige Lösung für die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die in Übereinstimmung mit der Zeichnungsfigur vorgenommene Aufteilung ist zum Zwecke der deutlichsten Erläuterung der Funktion der Regeleinrichtung vorgenommen worden.

Die Funktion der Einrichtung wird im folgenden anhand dessen beschrieben, was passieren wird, wenn der Stellwert der Druckbelastung gerade geändert worden ist und die Signale von dem Potentiometer, der in dem Stell- und Anzeigepaar 1 vorgesehen ist, über die Verbindung 4 zum programmierbaren Prozessorkreis C übertragen wird. Das Signal wird von dort über die Verbindung 13 zum Kreis A übertragen, der neue Steuerwerte über Verbindungen 27 und 2 8 zu den biegungskompensierten Walzen 22, 24 gibt. ·. Das den Zustand der Ausbiegung der kompensierten Walzen anzeigende Signal wird vom Kreis A über die Verbindungen 16 und 17 empfangen und insbesondere die Ausbiegung 5 der oberen Walze vom Kreis B über die Verbindung 12. Der Kreis C empfängt vom Kreis B über die Verbindung 10 ein den Zustand der oberen Walze angebendes Signal, in welchem Kreis B weiterhin durch die Verbindung 6 eine eventuelle Abweichung von dem ausgeglichenen Zustand der Kompensierung in Betracht gezogen wird. Es sind nämlich die Stellwert- und Anzeigepaare 2 und 3 mit der Steuereinrichtung verbunden, von welchen Paaren, falls notwendig, eine Abweichung von dem normalen Stellwert der Kompensation entsprechend dem Liniendruck für die obere und die untere Walze

eingestellt werden kann. Die Abweichungen der oberen und unteren Walze werden separat eingestellt und ihre Ausbiegung weicht von dem normalen Stellwert höchstens - 15 % ab.

Das Steuersignal der Einstellung der Druckbelastung gelangt durch die Verbindung 11 zu dem elektrohydraulischen Kreis D und wird in Übereinstimmung zu dem geändert, was das Signal aus der Feed-back-Verbindung 12 erlaubt. Der Kreis D umfaßt neben der elektrischen Steuerung ein servöhydraulisches Ventil und andere notwendige Glieder für die Steuerung der Zylinder 20 und 21.

Für die Steuerung der Druckbelastung wird der Liniendruck der unteren Walze eventuell durch in Hydraulikzylindern 25 und 26 angeordnete Lastmeßelemente gemessen, wie dies in der deutschen Patentanmeldung 30 07 452 beschrieben ist. Das Signal 'von den Elementen gelangt durch Verbindungen 18 und 19 zum Kreis A.

Die Prozessorkreise A, B, C und D sind programmierbar und durch Programm oder ihre Parameteränderungen werden der Walzenaustäusch, eine Änderung im Durchmesser der Walzen usw. in Betracht gezogen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte 5 Ausführungsform beschränkt, Änderungen sind im Rahmen beigefügter Ansprüche möglich.

AO

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche :

1. Regeleinrichtung in einer Walzenpresse mit mehreren Walzen (22-24) zur Einstellung einer Druckbelastung (20,21) und der Ausbiegung biegungskompensierter Walzen (22,24), insbesondere in einem Kalanderturm zum Satinieren (glazing) einer fortlaufenden dünnen Bahn wie einer Papierbahn, in _t welcher Walzenpresse die äußersten Walzen Einrichtungen für die Biegungskompensation aufweisen und in der eine oder mehrere verschiedene Druckwalzen (23) zwischen diesen äußersten Walzen angeordnet sind, in welcher Walzenpresse eine Feed-back-Verbindung (12) zwischen einem Steuerkreis (C,D,11,14,15) der Druckbelastung und einem Biegungskompensationskreis (A,16,27,28) der biegungskompensierten Walzen vorgesehen ist, welcher Feed-back ein Verhältnis zwischen der Druckbelastung und dem Hydraulikdruck in einer kompensierbaren Walze (22,24) aufrechterhält, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Feed-back angeordnet ist, um in Übereinstimmung mit einer Änderung eines Stellwerts (4) der Druckbelastung eine Veränderung in der Druckbelastung (20,21) zu verlangsamen, so daß diese Veränderung in geeigneter Beziehung zur Steuergeschwindigkeit der biegungskompensierten Walzen (22,24) erfolgt.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der biegungskompensierten Walzen (22,24) gleichzeitig erfolgt, und daß die Feed-back-Verbindung (12) nur von der anderen Walze zu dem Druckbelastungskreis (B) vorgesehen ist.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenturm (22-24) der Walzenpresse vertikal ist, und daß die Feed-back-Verbindung (12) zwischen dem Biegungssteuerkreis (16,A,27) der oberen Walze (22) des Walzenturms und dem Druckbelastungskreis (1,B,C,D,20,21) des Walzenturms vorgesehen ist.

4. Regeleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegungssteuerung (27,28) der äußersten Walzen automatisch (A,C) durch die Führung der Änderung der Druckbelastung (D,14,15) erfolgt. , ·

5. Regeleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegungssteuersystem der biegungskompensierten Walze (22 oder 24) HilfsSteuereinrichtungen (2,3) aufweist, mittels derer der Stellwert (4) der Ausbiegung entsprechend der Belastung geändert werden kann, 5 um von dem Normalwert des Systems abzuweichen.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Abweichung des Biegungs-Stellwerts der biegungskompensierten Walzen (22 und/oder 24), arrangiert durch die Hilfseinrichtungen (2,3), begrenzt ist von dem Normalwert des Systems innerhalb eines Maximalwerts - 15 % von diesem Normalwert.

7. Regeleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine programmierbare Prozessoreinheit (5)

aufweist, die mit einer Steuereinheit (D) .der Druckbelastung, mit einer Zentraleinheit (A) für die Biegungssteuerung der Walzen und mit einer Einheit (B) zur Steuerung der Ausbiegung und eventuell der Abweichung (C) der oberen Walze (22) verbunden ist.

8. Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die programmierbare Prozessoreinheit ' (C) zur Steuerung der Steuereinheit (D) der Druckbelastung und der Zentraleinheit (A) für ' die Biegungseinstellung vorgesehen ist, welche Steuerung für deren Modifikation angeordnet ist, um durch die Ausbiegung der oberen Walze (22) und der eventuellen Abweichung (6) beeinflußt zu werden.