DE68924898T2 - System und Verfahren zur Detektion der Quereigenschaften einer sich bewegenden Bahn. - Google Patents

System und Verfahren zur Detektion der Quereigenschaften einer sich bewegenden Bahn.

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DE68924898T2
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Description

    Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf Bahnerzeugungssysteme und insbesondere auf Bahnerzeugungs- Steuersysteme, bei denen bei der Produktion Meßvorrichtungen sich bewegende Bahnen abtasten.
    • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, On-line-Messungen der Eigenschaften von Bahnmaterialien während der Herstellung vorzunehmen. Der Zweck der On-line-Messungen besteht allgemein gesprochen darin, die schnelle Steuerung von Bahnerzeugungsprozessen zu ermöglichen und somit die Bahnqualität zu verbessern, während die Menge an Bahnmaterial minderer Qualität, das erzeugt wird, bevor unerwünschte Prozeßzustände korrigiert werden, verringert wird. In der Praxis wurden die meisten Bahnerzeugungsmaschinen so ausgerüstet, daß diese On-line- Sensoren aufweisen. Im Stand der Technik zur Papierherstellung erfassen z.B. On-line-Sensoren Variablen, wie z.B. das Grundgewicht, den Feuchtegehalt und die Dicke der Bahnen, während der Herstellung.
  • Es ist jedoch schwierig, On-line-Messungen während der Bahnherstellung genau vorzunehmen. Ein Faktor, der On-line- Messungen beeinflußt, ist, daß viele Bahnerzeugungsmaschinen groß sind und mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten. Zum Beispiel stellen einige Papiererzeugungsmaschinen Bahnen mit bis zu 1,016 m (400 Zoll) Breite bei Geschwindigkeit bis zu 30,48 m/s (100 Fuß je Sekunde) her. Ein weiterer Faktor, der On-line-Messungen beeinflußt, ist, daß physikalische Eigenschaften der Bahnmaterialien sich gewöhnlich über die Breite einer Bahn ändern und in Bearbeitungsrichtung anders als in Querrichtung sein können. (Im Stand der Technik der Bahnerzeugung bezieht sich der Ausdruck "Bearbeitungsrichtung" auf die Richtung der Bewegung einer Bahn während der Herstellung und der Ausdruck "Querrichtung" auf die Richtung über die Fläche einer Bahn senkrecht zur Bearbeitungsrichtung.)
  • Um die Querrichtungsänderungen bei Bahnen zu erfassen, ist es bekannt, On-line-Abtastsensoren zu verwenden, die eine Bahnerzeugungsmaschine in Querrichtung periodisch vor und zurück überstreifen. Normalerweise werden die Meßinformationen, die durch jeden Abtastsensor geliefert werden, zusammengesetzt, um für jede Abtastung ein "Profil" der erfaßten Eigenschaft der Bahn vorzusehen. Anders ausgedrückt weist jedes Profil eine Aufeinanderfolge von Bahnmessungen an benachbarten Orten auf, die sich im wesentlichen in Querrichtung erstrecken. Auf den Profilmessungen basierend werden zinderungen bei den Bahneigenschaften in Querrichtung erfaßt und geeignete Steuerungen mit dem Ziel vorgenommen, gleichmäßige Querschnittsprofile vorzusehen, d. h. Profile, die in Querrichtung konstante Amplitude haben.
  • Bei der zur Zeit stattfindenden Umsetzung werden, obwohl sich Abtastsensoren schnell über Bahnerzeugungsmaschinen in Querrichtung bewegen, aufeinanderfolgende Meßpunkte nicht genau in die wahre Querrichtung ausgerichtet, d. h., daß die Ist-Punkte, bei denen die Abtastsensoren Messungen liefern, nicht genau senkrecht zur Kante der Bahn, die gemessen wird, ausgerichtet sind. Statt dessen bewegen sich aufgrund der Bahngeschwindigkeit die Abtastsensoren tatsächlich diagonal über die Oberfläche einer sich bewegenden Bahn mit dem Ergebnis, daß aufeinanderfolgende Abtastpfade einem Zick-Zack-Muster folgen. Daher weisen Profile, die auf Bahnmessungen basieren, die durch Abtastsensoren entlang den Zick-Zack-Pfaden aufgenommen wurden, einige Änderungen in Bearbeitungsrichtung auf. Als Ergebnis können, wenn aufeinanderfolgende Querrichtungsprofile verglichen werden, oder wenn eine Stelle an einem Profil mit einer anderen Stelle verglichen wird, Änderungen in Bearbeitungsrichtung mit einer Änderung in Querrichtung verwechselt werden. Im Stand der Technik zur Bahnerzeugung wird sich auf ein solches Verwechseln von Messungen in Bearbeitungsrichtung und Querrichtung als MD/CD-Koppeln bezogen. Als ein Ergebnis des MD/CD-Koppelns führen Steuersysteme, mit denen beabsichtigt wird, die Änderungen in Querrichtung zu steuern, manchmal künstliche Steuerstörungen ein, die statt zu verbessern, die Bahneinheitlichkeit in Querrichtung verschlechtern.
  • Gegenwärtig kompensieren Bahnerzeugungssteuersysteme entweder das MD/CD-Koppeln nicht oder verwenden Filter, die Fehler mitteln. Ein solches Filtern ist aus mehreren Gründen nicht vollkommen zufriedenstellend, was den Fakt einschließt, daß das Filtern notwendigerweise den Verlust von sonst notwendigen Meßinformationen zur Folge hat.
  • Die Druckschrift EP-A-0183401 offenbart einen Prozeß zum Steuern eines Parameters, indem eine sich bewegende Bahn mit einem Abtastsensor wiederholt überstriffen wird und Daten der Bahn im Hinblick auf den Parameter abgenommen werden. Der Prozeß beinhaltet das Abtasten von Daten, das wiederholte Bestimmen gefilterter Daten auf zwei Filterfaktoren basierend und das Steuern der Parameter auf den gefilterten Daten basierend.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Im allgemeinen sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1 vor, um Messungen, wie z. B. das Grundgewicht und die Dicke einer sich bewegenden Bahn, während der Produktion zu bestimmen. Als einleitender Schritt wird eine Bahn mit einem Abtastsensor wiederholt überstriffen und bei jeder Überstreifung Messungen an einer Vielzahl von Bahnstellen vorgenommen. Als nächstes wird eine Reihe von Referenzstellen, die in Bearbeitungsrichtung entlang der Bahnoberfläche beabstandet sind, und dann für ausgewählte Streifen ausgewählt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel werden im wesentlichen lineare Beziehungen zwischen zumindest zwei Messungen bestimmt, die tatsächlich an jedem Streifen ausgeführt wurden; dann werden auf den linearen Beziehungen basierend durch Interpolation und Extrapolation Meßwerte geschätzt.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 15 beansprucht.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine im wesentlichen schematische Ansicht einer Bahnerzeugungsmaschine,
  • Fig. 2A zeigt ein Beispiel eines Pfades, dem ein Abtastsensor über eine sich bewegende Bahn folgt,
  • Fig. 2B ist eine graphische Darstellung, die gemessene und geschätzte Werte von Bahneigenschaften für den Abtastpfad von Fig. 2A zeigt,
  • Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die Ist-Werte einer Bahneigenschaft zusammen mit gemessenen Werten entlang eines speziellen Streifens der Bahn zeigt,
  • Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die Fig. 3 entspricht und Fehler zwischen den Ist- und den gemessenen Werten der Bahneigenschaften zeigt.
    • Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Fig. 1 zeigt im wesentlichen eine typische Bahnerzeugungsmaschine zum Herstellen von kontinuierlichem Bahnmaterial, wie z. B. Papier oder Plastik. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Bahnerzeugungsmaschine einen Aufgabekasten 10 auf, der montiert es, um Rohmaterial auf eine Trägerbahn 13, die sich zwischen Walzen 14 und 15 befindet, auszugeben. Die Bahnerzeugungsmaschine weist ebenfalls Bearbeitungsstufen auf, wie z. B. einen Dampfkasten 20 und eine Kalandervorrichtung 21, die auf das Rohmaterial wirken, um eine fertiggestellte Bahn 18 zu erzeugen, die durch eine Papierrolle 22 gesammelt wird.
  • Es ist verständlich, daß solche Bearbeitungsstufen jeweils Vorrichtungen aufweisen, die Profilbetätigungselemente genannt werden und Eigenschaften über der Bahn 18 steuern. In der Praxis sehen die Profilbetätigungselemente eine im wesentlichen unabhängige Einstellung an benachbarten Querrichtungsstellen vor, auf die sich normalerweise als "Streifen" bezogen wird. Zum Beispiel kann der Dampfkasten 20 als ein Betätigungselement aufweisend verstanden werden, das die Menge an Dampf steuert, die auf die Bahn 18 an unterschiedlichen Streifenstellen aufgebracht wird. Ebenso kann die Kalanderstufe 21 als Betätigungselemente zur Steuerung des Drucks, der auf die Bahn 18 an unterschiedlichen Streifenstellen aufgebracht wird, aufweisend verstanden werden.
  • Um Steuerinformationen für die Profilbetätigungselemente vorzusehen, ist zumindest ein Abtastsensor 30 an der Bahnerzeugungsmaschine vorgesehen, um eine ausgewählte Bahneigenschaft, wie z.B. die Dicke oder das Grundgewicht im Fall der Papierherstellung, zu messen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abtastsensor 30 an einem Stützrahmen 31 montiert, damit dieser angetrieben wird, um die Bahnerzeugungsmaschine in Querrichtung periodisch zu überstreifen. Normalerweise bewegt sich der Abtastsensor periodisch über die Bahnerzeugungsmaschine; in der Praxis kann die Abtastperiode etwas unregelmäßig sein. Ferner ist der Abtastsensor 30 wie z.B. durch Leitung 32 mit einer Profilanalyseeinrichtung 33 verbunden, um die Analyseeinrichtung mit Signalen zu versorgen, die die gemessene Bahneigenschaft anzeigen. Von der Profilanalyseeinrichtung 33 werden Steuersignale an den Profilbetätigungselementen in einer Bearbeitungsstufe oder in mehreren vorgesehen; z. B. führt die Leitung 35 Steuersignale von der Profilanalyseeinrichtung 33 zu Profilbetätigungselementen 23 am Aufgabekasten 10.
  • Aufgrund der Geschwindigkeit der Bahn 18 mißt der Abtastsensor 30 nicht die ausgewählte Bahneigenschaft an Stellen, die über die Fläche der Bahn 18 genau senkrecht zur Längskante der Bahn (d. h. in wahre Querrichtung) ausgerichtet sind. Statt dessen befinden sich gemäß Vorbeschreibung die Ist-Querrichtungsmeßstellen entlang von Pfaden an der Bahnoberfläche, die bezüglich der Richtung, die zur Bahnkante genau senkrecht verläuft, schräg verlaufen oder sich neigen.
  • Fig. 2A zeigt ein Beispiel des Musters von Querrichtungs- Meßpunkten über die Oberfläche der Bahn 18. Insbesondere zeigt die Zick-Zack-Vollinie in Fig. 2A das Ist-Muster von Meßpunkten, das durch den Abtastsensor 30 an der Oberfläche der Bahn 18 für aufeinanderfolgende hin- und hergehende Abtastpfade S&sub1;, S&sub2;, S&sub3; usw. abgefahren werden würde, wenn sich die Bahn 18 in Bearbeitungsrichtung (MD) bewegt. Es kann eingeschätzt werden, daß der Winkel von jedem der Ist-Abtastpfade bezüglich der wahren Querrichtung (CD) von der Querrichtungsgeschwindigkeit des Abtastsensors 30 und der Bearbeitungsrichtungsgeschwindigkeit der Bahn 18 abhängt. (Der Winkel von jedem der Abtastpfade über die Bahn 18 hängt ebenfalls von der Ausrichtung des Rahmens 31 bezüglich der Bahnerzeugungsmaschine ab; in der Praxis ist die Rahmenausrichtung jedoch während den normalen Bahnherstellungsvorgängen nicht variabel.) Im Idealfall würden die Querrichtungsmessungen momentan über die Bahn vorgenommen und die Abtastpfade würden parallele Linien in der wahren Querrichtung (d. h. genau senkrecht zur Bahnkante) sein. In der Praxis haben jedoch die Ist-Abtastpfade das Zick-Zack- Muster, das in Fig. 2A gezeigt ist; darüber hinaus sind gelegentliche Verzögerungen zwischen der Zeit, zu der ein Sensor an eine Kante der Bahn gelangt, und der Zeit, zu der das Rückabtasten beginnt, zu verzeichnen.
  • Zum Zwecke der Erläuterung ist die Bahn 18 in Fig. 2A als in eine Reihe von sich längs erstreckenden parallelen Bändem, auf die sich vorstehend als Streifen bezogen wurde, unterteilt gezeigt. Es kann angenommen werden, daß sich der Streifen SL&sub2;&sub5; in der Mitte zwischen den Kanten der Bahn befindet, daß sich der Streifen SL&sub3;&sub8; nahe der weit entfernt liegenden Kante der Bahn 18 und sich SL&sub1;&sub2; nahe der naheliegenden Kante befinden. Die Punkte c&sub1;, c&sub2;, c&sub3; usw. entlang des mittleren Streifens SL&sub2;&sub5; zeigen für die Zwecke dieses Beispiels die Punkte an, bei denen die Messungen durch den Abtastsensor 30 ausgeführt werden, wenn dieser die Bahn 18 mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit regelmäßig vor und zurück überstreift. Die Punkte m&sub1;, m&sub2;, m&sub3; usw. zeigen Punkte an, bei denen die Messungen durch den Abtastsensor 30 vorgenommen werden, wenn dieser den Streifen SL&sub3;&sub8; überstreift. Ferner liegen in dem Beispiel, das in Fig. 2A gezeigt ist, Zeitverzögerungen zwischen dem Zeitpunkt vor, zu dem der Abtastsensor die Kante der Bahn 18 erreicht, und dem Zeitpunkt, zu dem die Rückabtastungen beginnen.
  • Wie aus Fig. 2A ersichtlich ist, sind die Meßpunkte c&sub1;, c&sub2;, usw. entlang des mittleren Streifens SL&sub2;&sub5; in Bearbeitungsrichtung gleichmäßig beabstandet, jedoch die Meßpunkte m&sub1;, m&sub2; usw. entlang des außermittigen Streifens SL&sub3;&sub8; nicht gleichmäßig beabstandet. Das gleiche trifft für alle anderen außermittigen Streifen zu. Somit werden Messungen entlang den außermittigen Streifen entweder vor oder nach den Messungen ausgeführt, die entlang des mittleren Streifens vorgenommen werden. In Fig. 2A ist der Längsabstand zwischen den Meßpunkten m&sub1; und c&sub1; durch den Abstand D&sub1;, der Längsabstand zwischen den Meßpunkten m&sub2; und c&sub2; durch den Abstand D&sub2; usw. dargestellt. Wenn der Abtastsensor 30 eine Bahn ohne Verzögerungen an den Bahnkanten mit konstanter Geschwindigkeit in beide Richtungen überstreift, sind D&sub1; = D&sub2; = D&sub3; usw.
  • Fig. 3 ist die graphische Darstellung der Größe einer meßbaren Bahneigenschaft, wie z. B. des Grundgewichts, an unterschiedlichen Stellen über die Länge der Bahn 18 für einen außermittigen Streifen, wie z. B. Streifen SL&sub3;&sub8; (d.h., daß die Vertikalachse in Fig. 3 die Größe einer meßbaren Bahneigenschaft und die Horizontalachse die Positionen entlang der Bahn in Bearbeitungsrichtung darstellen.). In der graphischen Darstellung von Fig. 3 ist die Länge der Bahn 18 durch regelmäßig beabstandete parallele Linien S&sub1;*, S&sub2;* usw. unterteilt. Diese parallelen Linien zeigen den wahren Ort oder momentane Querrichtungs- Abtastungen an, von denen sich jede genau senkrecht zur Kante der Bahn 18 erstreckt. Bezüglich Fig. 2A können die parallelen Linien S&sub1;*, S&sub2;* usw. in Fig. 3 als den Stellen in Bearbeitungsrichtung entsprechend aufgefaßt werden, an denen jeweilige Meßpunkte C&sub1;, C&sub2;, C&sub3; usw. angeordnet sind.
  • Zum Zweck der Erläuterung von Fig. 3 wird angenommen, daß eine meßbare Bahneigenschaft vorliegt, deren Größe durch die gestrichelte Kurve angezeigt wird, und daß diese Bahneigenschaft sich in Bearbeitungsrichtung sinusförmig ändert, jedoch in Querrichtung konstant ist. Anders ausgedrückt soll angenommen werden, daß an jedem Streifen die gemessene Bahneigenschaft durch die gleiche Kurve bezüglich der Abtastung S&sub1;*, S&sub2;* usw. dargestellt wird. Noch anders ausgedrückt soll angenommen werden, daß die Querrichtungsprofile für die gegebene Bahneigenschaft von Streifen zu Streifen konstant sind.
  • In Fig. 3 zeigen die Punkte, die mit b&sub1;&sub1;, b&sub2; usw. bezeichnet sind, spezielle Werte der gemessenen Bahneigenschaft für jeweilige Abtastungen S&sub1;*, S&sub2;*, S&sub3;* usw. an. (Das heißt, daß ein abwärts gerichteter Pfeil in Fig. 3 anzeigt, daß die Abtastrichtung zur nahen Kante der Bahn 18 verläuft, und daß ein nach oben gerichteter Pfeil anzeigt, daß die Abtastrichtung zur entferntliegenden Kante der Bahn verläuft.) Die Punkte b&sub1;*, b&sub2;* und b&sub3;* usw. in Fig. 3 zeigen die Größe der Ist-Messungen an, die an einem außermittigen Streifen, wie z. B. dem Streifen SL&sub3;&sub8;, durch den Abtastsensor 30 während Abtastungen, die S&sub1;*, S&sub2;* usw. entsprechen, erhalten werden. Da der Abtastsensor 30 nicht in Wirklichkeit Messungen am Streifen SL&sub3;&sub8; bis zu dem Zeitpunkt vornimmt, zu dem vorher oder nachher Messungen am mittleren Streifen SL&sub2;&sub5; vorgenommen werden, werden die Messungen b&sub1;*, b&sub2;* usw. in Bearbeitungsrichtung entweder vor oder hinter die wahre Querrichtungsstelle der zugeordneten Punkte b&sub1;, b&sub2; usw. verschoben. Ferner weicht aufgrund der Verschiebungen die Größe von jedem der zur Zeit gemessenen Werte b&sub1;*, b&sub2;* usw. von jedem der entsprechenden Werte b&sub1;, b&sub2; usw. ab, die durch die wahren Querrichtungsabtastungen erhalten werden würden. (Zur Erleichterung im Hinblick auf Fig. 3 verbinden Vollinien die Meßpunkte b1*, b2* usw.)
  • Ferner ist in Fig. 3 die Differenz oder der Fehler zwischen der Größe des Wertes b&sub1; für die Abtastung S&sub1; und des zur Zeit gemessenen Wertes b&sub1;* als E&sub1; angezeigt. In ähnlicher Weise ist der Fehler zwischen der Größe des Wertes b&sub2; und des zur Zeit gemessenen Wertes b&sub2;* für die Abtastung S&sub2; als E&sub2; usw. angezeigt.
  • Fig. 4 zeigt die Größe der Fehler E&sub1;, E&sub2; usw. für die Streifen SL&sub3;&sub8; in Fig. 3, die als Funktion der Abtaststelle aufgezeichnet sind. Die gestrichelte Linie in Fig. 4 zeigt die Fehler zwischen den gemessenen und den Ist-Bahneigenschaften für einige andere Streifenstellen an. Somit stellt Fig. 4 dar, daß Meßfehler von Streifen zu Streifen variieren können, selbst wenn die Querrichtungsprofile zwischen den Streifen konstant sind. In der Praxis ist die Phasenverschiebung zwischen den Meßfehlern nicht notwendigerweise regelmäßig, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. In der Tat können sich die Meßfehler sowohl in der Größe als auch in der Frequenz ändern. In einigen Fällen ändern sich die Meßfehler langsamer als die Ist-Bearbeitungsrichtungsänderungen; daher können die Meßfehler nicht durch Frequenzfilter eliminiert werden. Darüber hinaus verringert das Mitteln der Fehler von Profil zu Profil in solchen Fällen nicht notwendigerweise die Wirkung der Fehler.
  • Nun wird ein Verfahren beschrieben, mit dem Fehler bei den Profilmessungen minimiert werden, die zusammengetragen werden, während der Abtastsensor 30 die Bahn 18 überstreift. Insbesondere wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Profilmeßfehler minimiert werden, indem Messungen geschätzt werden, die in regelmäßig beabstandeten Intervallen für ideale (d. h. momentane) Abtastungen in Querrichtung vorgenommen werden würden. In der Praxis werden solche Ausrichtungen gewöhnlicherweise bezüglich Messungen ausgeführt, die entlang des mittleren Streifens einer Bahn vorgenommen werden, da diese Messungen normalerweise in Bearbeitungsrichtung regelmäßig beabstandet sind.
  • Fig. 2B stellt ein Beispiel einer Prozedur zum Ausrichten von Querrichtungsmessungen von einem außermittigen Streifen, wie z. B. SL&sub3;&sub8;, mit entsprechenden Messungen, die am mittleren Streifen SL&sub2;&sub5; vorgenommen wurden, dar. In Fig. 2B stellen Werte entlang der Vertikalachse die Größe einer gemessenen Bahneigenschaft und Werte entlang der Horizontalachse die Bearbeitungsrichtungsstelle entlang der Bahn 18, an der die Messungen vorgenommen werden, dar. Bei dieser beispielhaften Prozedur werden die Werte b&sub1;*, b&sub2;* von Messungen, die an Stellen m&sub1; und m&sub2; vorgenommen werden, linear extrapoliert, indem eine Gerade zwischen Werten b&sub1;* und b&sub2;* erweitert wird, um an einen geschätzten Wert a&sub2; zu gelangen, der den Wert einer Messung annähert (d. h. schätzt), der entlang des Streifens SL&sub3;&sub8; an der Bearbeitungsrichtungsstelle des Meßpunktes c&sub2; erhalten werden würde. Die geschätzte Größe der Messung a&sub2; kann "ausgerichteter Wert" genannt werden, da dieser den Wert einer geschätzten Messung an einem Punkt darstellt, der in wahre Querrichtung mit der Bearbeitungsrichtungsstelle des Meßpunktes c&sub2; des mittleren Streifens ausgerichtet ist.
  • In ähnlicher Weise werden, um eine ausgerichtete Messung a&sub3; für die Abtastung S&sub3; zu bestimmen, die Messungen b&sub2;* und b&sub3;* der Messungen, die an den Stellen m&sub2; und m&sub3; vorgenommen werden, linear interpoliert, indem eine Gerade zwischen den Werten b&sub2;* und b&sub3;* gezeichnet wird. Der Schnittpunkt der Interpolationslinie mit der Bearbeitungsrichtungskoordinate für die Abtastung S&sub3; am Meßpunkt c3 des mittleren Streifens wird bestimmt und mit dem Wert a&sub3; bezeichnet.
  • Die vorstehend beschriebene Prozedur kann ebenfalls bezüglich den in Fig. 3 gezeigten Werten aufgeführt werden. Somit kann in Fig. 3 beobachtet werden, daß geschätzte Messungen a&sub2;, a&sub3;, a&sub4; usw. im wesentlichen näher an den wahren Bahnprofilwerten b&sub2;, b&sub3; usw. liegen, als die gemessenen Ist-Werte b&sub2;*, b&sub3;* usw. Somit erhöht das vorstehend beschriebene Ausrichtungsverfahren wesentlich die Genauigkeit der Querrichtungsprofile.
  • In der Praxis werden die geschätzten Werte für die Profilmessungen für jeden Streifen durch ein auf einem Mikroprozessor basierendes Steuersystem berechnet. Bei Betrieb der Systeme wird die Bearbeitungsrichtungskoordinate für jeden ausgerichteten Punkt auf der Geschwindigkeit, mit der sich die Bahn bewegt, und der Geschwindigkeit, mit der der Abtastsensor die Bahn überstreift, basierend bestimmt. Werte für die Geschwindigkeit einer Bahn und eines Abtastsensors können schnell durch herkömmliche Geschwindigkeitssensoren bestimmt werden.
  • Während die vorliegende Erfindung entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt und beschrieben ist, soll erkannt werden, daß Änderungen und Abwandlungen bei dieser vorgenommen werden können, ohne daß von der Erfindung, wie diese in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist, abgewichen wird. Zum Beispiel wurde sich in der vorstehenden Erläuterung auf die Verwendung von zwei Ist-Meßwerten zum Berechnen jedes geschätzten Wertes konzentriert; jedoch können drei oder mehr Meßwerte als Basis für geschätzte Profilwerte verwendet werden. Auch kann, obwohl die linearen Extrapolationen und Interpolationen in der Umsetzung am angenehmsten sind, geschätzte Werte ebenfalls auf nicht linearen Schätzfunktionen basierend berechnet werden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Vornehmen von Messungen einer Eigenschaft von sich bewegenden Bahnmaterialien bei der Produktion, indem eine sich bewegende Bahn (18) mit einem Abtastsensor (30) wiederholt überstriffen wird und indem bei jeder Überstreifung Messungen (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, m&sub4;) einer Eigenschaft der Bahn (18) an einer Vielzahl von Streifenorten (SL&sub1;&sub2;, SL&sub2;&sub5;, SL&sub3;&sub8;) vorgenommen werden, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die Schritte aufweist:
das Auswählen einer Reihe von Referenzorten (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;, C&sub4;), die Messungen, die entlang eines ausgewählten Streifens (SL&sub2;&sub5;) vorgenommen werden, entsprechen und in Bearbeitungsrichtung (MD) entlang der Bahnoberfläche (18) beabstandet sind,
dann für ausgewählten Streifen (SL&sub3;&sub8;) das Schätzen der Meßwerte (a&sub2;, a&sub3;, a&sub4;) an der gleichen Querrichtungslinie wie der Referenzort (C&sub2;, C&sub3;, C&sub4;) auf den Ist-Wert-Messungen (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, m&sub4;), die während der aufeinanderfolgenden Überstreifungen der ausgewählten Streifen (SL&sub3;&sub8;) vorgenommen werden, basierend, wobei die Ist-Wert-Messungen (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, m&sub4;) an den ausgewählten Streifen (SL&sub3;&sub8;) in Bearbeitungsrichtung (MD) nicht mit dem gleichen Abstand wie die Referenzorte (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;, C&sub4;) beabstandet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schätzschritt das Schätzen einer Messung (a&sub2;, a&sub3;) für einen ausgewählten Streifen (SL&sub3;&sub8;) auf den Ist-Wert-Messungen (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;) am Streifen (SL&sub3;&sub8;), die während zwei Überstreifungen des Streifens (SL&sub3;&sub8;) vorgenommen werden, basierend beinhaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Messungen (m&sub1;, m&sub2;), die während aufeinanderfolgender Überstreifungen vorgenommen werden, linear extrapoliert werden, um die geschätzten Messungen (a&sub2;) zu bestimmen.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Messungen (m&sub2;, m&sub3;), die während aufeinanderfolgender Überstreifungen vorgenommen werden, linear interpoliert werden, um die Ist- Wert-Messung (a&sub3;) zu bestimmen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Referenzorte (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;, C&sub4;) regelmäßig beabstandet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schätzschritt aufweist:
das Bestimmen einer im wesentlichen linearen Beziehung zwischen zumindest zwei Messungen (m&sub1;, m&sub2;) oder (m&sub2;, m&sub3;), die zur Zeit am Streifen (SL&sub3;&sub8;) vorgenommen werden, für jeden der ausgewählten Streifen (SL&sub3;&sub8;), und
das Schätzen einer Meßwertes (a&sub2; oder a&sub3;) auf der im wesentlichen linearen Beziehung basierend für einen ausgewählten Referenzort (C&sub2; oder C&sub3;).
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gemessene Eigenschaft (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, m&sub4;) das Grundgewicht der Bahn (18) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die gemessene Eigenschaft (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, m&sub4;) der Feuchtegehalt der Bahn (18) ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gemessene Eigenschaft (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, m&sub4;) die Dicke der Bahn (18) ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bahn (18) Papier ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bahn (18) Plastik ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 7 bis 11, bei dem
für jede Überstreifung die Referenzorte (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;, C&sub4;) in Bearbeitungsrichtung in bezug auf die zuvor ausgewählten Orte in Bearbeitungsrichtung im wesentlichen regelmäßig beabstandet sind,
die geschätzten Meßwerte (a&sub2;, a&sub3;, a&sub4;) der Bahneigenschaft der ausgewählten Streifen (SL&sub3;&sub8;) auf Messungen (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, m&sub4;) basieren, die zur Zeit an den Streifen (SL&sub3;&sub8;) an Orten vorgenommen werden, die in Bearbeitungsrichtung im wesentlichen regelmäßig beabstandet sind.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schätzschritt beinhaltet:
das Bestimmen einer im wesentlichen linearen Beziehung zwischen zumindest zwei Messungen (m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, m&sub4;), die an dem Streifen (SL&sub3;&sub8;) zur Zeit vorgenommen werden, für jeden der ausgewählten Streifen (SL&sub3;&sub8;) und
das Schätzen eines Meßwertes (a&sub2;, a&sub3;, a&sub4;) auf der im wesentlichen linearen Beziehung basierend für einen ausgewählten Referenzort (SL&sub3;&sub8;).
14. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem Messungen (m&sub1;, m&sub2;), die während der aufeinanderfolgenden Hin- und Zurück- Überstreifungen vorgenommen werden, linear extrapoliert werden, um die geschätzten Messungen (a&sub2;) zu bestimmen.
15. Verfahren nach Anspruch 6, das ebenfalls den Schritt der linearen Interpolation von Messungen (m&sub2;, m&sub3;) beinhaltet, die während der aufeinanderfolgenden Überstreifungen vorgenommen werden, um die geschätzte Messung (a&sub3;) zu bestimmen.
DE68924898T 1988-09-26 1989-09-22 System und Verfahren zur Detektion der Quereigenschaften einer sich bewegenden Bahn. Expired - Lifetime DE68924898T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/249,617 US4903528A (en) 1988-09-26 1988-09-26 System and process for detecting properties of travelling sheets in the cross direction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68924898D1 DE68924898D1 (de) 1996-01-04
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