FI114162B - Procedure and Arrangements for Controlling Thickness of a Runway and Procedure for Following Calendering - Google Patents
Procedure and Arrangements for Controlling Thickness of a Runway and Procedure for Following Calendering Download PDFInfo
- Publication number
- FI114162B FI114162B FI20000722A FI20000722A FI114162B FI 114162 B FI114162 B FI 114162B FI 20000722 A FI20000722 A FI 20000722A FI 20000722 A FI20000722 A FI 20000722A FI 114162 B FI114162 B FI 114162B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- web
- thickness
- nip
- pressure
- roll
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/002—Opening or closing mechanisms; Regulating the pressure
- D21G1/004—Regulating the pressure
- D21G1/0046—Regulating the pressure depending on the measured properties of the calendered web
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
- D21F7/06—Indicating or regulating the thickness of the layer; Signal devices
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/02—Rolls; Their bearings
- D21G1/0253—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
- D21G1/0286—Regulating the axial or circumferential temperature profile of the roll
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
Λ 1 11416/Λ 1 11416 /
Menetelmä ja järjestelmä rainan paksuuden säätämiseksi sekä menetelmä ka-lanteroinnin seuraamiseksiA method and system for adjusting web thickness and a method for monitoring calendering
Keksinnön kohteena on on-line-menetelmä rainan paksuuden säätämiseksi paperi-5 tai kartonkikoneen telastossa. Edelleen keksinnön kohteena on järjestelmä paperi-tai kartonkirainan paksuuden säätämiseksi paperi- tai kartonkikoneen telastossa. Lisäksi keksinnön kohteena on on-line-menetelmä paperi- tai kartonkirainan kalante-roinnin seuraamiseksi kalanteritelaparin välisessä nipissä.The invention relates to an on-line method for adjusting the thickness of a web in a roller of a paper-5 or board machine. It is a further object of the invention to provide a system for adjusting the thickness of a paper or board web in a track of a paper or board machine. The invention further relates to an on-line method for monitoring the calendering of a paper or board web in a nip between a calender roll.
Paperinvalmistuksen laatuvaatimukset ovat kasvaneet samalla kun paperia käyttävät 10 teknologiat ovat kehittyneet. Uudet, nopeammat kopio- ja painokoneet vaativat hyvin tasaista paperilaatua toimiakseen luotettavasti ja jatkuvatoimisesti. Paperin pak-suusvaihtelut sekä pituus- että poikkisuunnassa voivat esimerkiksi aiheuttaa tuotantokatkoksen painokoneessa.The quality requirements for papermaking have increased as the 10 technologies using paper have evolved. New, faster copying and printing machines require very consistent paper quality for reliable, continuous operation. For example, paper thickness variations, both lengthwise and crosswise, can cause a production outage in a printing press.
Paperikoneissa ja paperin jälkikäsittelylaitteissa tapahtuvassa kalanteroinnissa 15 käytetään teloja, jotka muodostavat nipin vastatelan kanssa. Monitelakalantereissa on useita peräkkäisiä telaparien muodostamia nippejä, joiden läpi raina johdetaan.Calendering 15 in paper machines and paper finishing devices utilizes rolls which form a nip with the counter roll. Multi-roll calendars have a plurality of successive nip formed by pairs of rolls through which the web is passed.
Prosessin hallitsemiseksi on tärkeää, että nipin paine, ja etenkin viivapaineen jakauma (profiili) rainan poikkisuunnassa eli telojen aksiaalisuunnassa, on . . mitattavissa ja tarpeen mukaan säädettävissä.In order to control the process, it is important that the nip pressure, and in particular the line pressure distribution (profile) in the transverse direction of the web, i.e. in the axial direction of the rolls, is. . measurable and adjustable as needed.
• 1 ·• 1 ·
: ' : 20 Painetta kalanterin nipissä voidaan mitata useilla eri tavoilla. Julkaisussa US: ': 20 There are several ways to measure the pressure in the calender nip. In US
5 383 371 on esitetty menetelmä paineen mittaamiseksi nipissä sekä rainan pituus- että poikkisuunnassa. Menetelmässä käytetään pietsosähköisiä detektoreita, jotka . · * *. voidaan kiinnittää joko telan runkoon tai telan pinnoitteen kerrosten väliin. Detekto- . · · ’, rit on edullisesti valmistettu polyvinylideenidifluoridikalvosta (PVDF), joka on piet- * · 25 sosähköinen kalvo. Detektoreita voidaan myös kiinnittää telan pinnoitteen kerrosten väliin kahteen kerrokseen.No. 5,383,371 discloses a method for measuring pressure in a nip in both longitudinal and transverse directions of the web. The method uses piezoelectric detectors which:. · * *. can be attached either to the roll body or between the roll coating layers. Detection. · · ', Preferably are made of polyvinylidene difluoride film (PVDF), which is a piezoelectric film. Detectors can also be attached between two layers of a roll coating.
: Julkaisussa US 5 562 027 on esitetty useita erilaisia detektoreita, kuten pietsosäh- ; köisiä ja pietsoresistiivisiä antureita, optisia kuituja ja jännitysvenymäantureita.US 5,562,027 discloses a variety of detectors such as piezoelectric detectors; rope and piezo-resistive sensors, optical fibers and stress strain sensors.
• * *• * *
Pietsosähköiset ja pietsoresistiiviset anturit valmistetaan edullisesti ohuista kalvoista 30 ja ne asetetaan telalle siten, että ne mittaavat radiaalista painetta. Jännitysvenymäan-,.; · * tureita käytettäessä saadaan epäsuorasti tietoa radiaalisesta paineesta. Optisia kuituja : hyödyntävät anturit taas kykenevät mittaamaan paineen missä tahansa suunnassa.The piezoelectric and piezo-resistive sensors are preferably made of thin films 30 and placed on a roll so as to measure radial pressure. For the stress - ,.; · * Implants provide indirect information on radial pressure. Optical Fibers: Sensors that utilize optical fibers can measure pressure in any direction.
Esitetyt anturit voivat sijaita telan pinnalla tai telan kerrosten välissä.The sensors shown may be located on the roll surface or between the roll layers.
11416; 211416; 2
Julkaisussa US 5 383 371 esitetty pietsosähköinen detektori käsittää edellä mainitun PVDF-filmin, jonka molemmille puolille on järjestetty metallinen kuviointi, esimerkiksi alumiinikuviointi. Metallikuvioinnin päälle on vielä järjestetty suojaava kalvo. Metalloidut alueet muodostavat detektorit, jotka mittaavat puristusvoimaa. Metalli-5 kuvioinnit on yhdistetty nauhajohtimilla, jotka on myös muodostettu metalloiduista kalvonauhoista. Mittaussignaalit johdetaan näyttölaitteeseen, joka näyttää puristus-voimajakauman. Mittaussignaalit voidaan myös johtaa esimerkiksi kalanterin säätö-järjestelmään.The piezoelectric detector disclosed in US 5,383,371 comprises the aforementioned PVDF film having a metallic pattern, for example an aluminum pattern, on both sides. A protective film is still provided on the metal pattern. Metallized areas form detectors that measure clamping force. The metal-5 patterns are joined by strip guides, which are also formed of metallized film strips. The measurement signals are applied to a display device which displays the compression force distribution. The measurement signals can also be fed to, for example, a calender adjustment system.
Julkaisussa US 5 383 371 signaalien siirtämiseen voidaan käyttää esimerkiksi radioit) lähetintä, optista lähetintä tai jotakin muuta sinänsä tunnettua tekniikkaa, jonka avulla signaali siirretään johdottomasti vastaanottajaan eli signaalien käsittely-yksikköön. Julkaisussa US 5 592 875 on esitetty lisäksi johdollinen signaalinsiirtojärjes-telmä, jolloin käytetään esimerkiksi liukurengasta tai pyörivää muuntajaa, kun koko tela pyörii ja signaalien käsittely-yksikkö on stationäärinen. Toisaalta voidaan käyt-15 tää myös edellä esitetyn kaltaisia teloja, joissa on stationäärinen sisus ja pyörivä kuori, jolloin signaalit voidaan helposti siirtää johtoja pitkin käsittely-yksikköön. Mittaussignaalien siirtämistä pyörivältä telalta kiinteille vastaanottolaitteille on myös esitetty julkaisussa FI 92 771.In US 5,383,371, for example, a radio transmitter, an optical transmitter, or any other technique known per se for transmitting a signal wirelessly to a receiver, a signal processing unit, may be used to transmit the signals. US 5,592,875 further discloses a wired signal transmission system using, for example, a slip ring or a rotating transformer when the entire roll is rotated and the signal processing unit is stationary. On the other hand, rolls of the type described above with a stationary core and a rotating housing can also be used, whereby the signals can be easily transmitted along the wires to the processing unit. The transfer of measurement signals from a rotating roll to fixed reception devices is also disclosed in FI 92 771.
Paperikoneen telanipissä paperirainaan pituus- ja poikkisuunnassa kohdistuvan pai-20 neen tunteminen on tärkeää paperinvalmistusprosessin tuntemiseksi ja säätämiseksi.Knowledge of the longitudinal and transverse pressures of the paper web on the paper machine roll nip is important to know and adjust the papermaking process.
• · •Y’i Pyrkimyksenä voi olla paineen tai painejakauman pitäminen vakiona tai että tämä ·'/ j jakauma on säädettävissä halutuksi esimerkiksi rainan paksuuden hallitsemiseksi rainan poikkisuunnassa. Nipin paineen antaman informaation avulla voidaan määri-teliä oikea menetelmä paperirainan paksuusprofiilin säätelemiseksi. Näitä säätö- • · t . · · ’. 25 mahdollisuuksia tunnetaan useita erilaisia. Yleisin menettely havaittujen rainan epä- .···. tasaisuuksien korjaamiseksi on lisätä tai vähentää paperirainaan nipissä kohdistuvaa • · puristusvoimaa, edullisesti muuttamalla painetta selektiivisesti rainan poikkisuun-, nassa. Muita käytössä olevia menetelmiä on paksuusprofiilin säätö perälaatikossa •;;; (huulikanavan säätö) sekä rainan lämmitys tai kostutus.• · • Y'i The aim may be to keep the pressure or pressure distribution constant or that this · '/ j distribution can be adjusted as desired, for example to control the thickness of the web across the web. The information provided by the pressure of the nip can determine the correct method for adjusting the thickness profile of the paper web. These adjustments • · t. · · '. 25 possibilities are known in many different ways. The most common procedure for observed web defects ···. to correct the evenness is to increase or decrease the clamping force on the paper web in the nip, preferably by selectively changing the pressure across the web. Other methods available include adjusting the thickness profile in the headbox • ;;; (lip duct adjustment) and heating or wetting the web.
F . 30 Julkaisussa US 4 791 863 on esitetty järjestelmä nipin paineprofiilin säätämiseksi rainan poikkisuunnassa vyöhykesäätötelojen avulla. Järjestelmä käsittää vyöhyke-säätötelan ja sen vastaelimen, kuten vastatelan, jotka yhdessä muodostavat nipin, jonka kautta käsiteltävä raina kulkee. Vyöhykesäätötela on taipumakompensoitu te-:*'la, joka käsittää stationäärisen osan, eli massiivisen keskiakselin, ja sen ympäri pyö-35 rivän sylinterimäisen telavaipan. Telavaipan sileää sisäpintaa vasten toimivat liuku- 11416; 3 kengät, jotka on ryhmitelty painekuormitusvyöhykkeiksi, joista kutakin vyöhykettä kuormitetaan painesylintereillä.F. US 4,791,863 discloses a system for adjusting the pressure profile of a nip across the web by means of zone adjusting rollers. The system comprises a zone adjustment roll and its counter element, such as a counter roll, which together form a nip through which the web to be processed passes. The zone adjustment roller is deflection compensated te, which comprises a stationary part, i.e. a massive central axis, and a cylindrical roller sheath about 35 rows round it. Sliding 11416 against the smooth inner surface of the roll shell; 3 shoes grouped into pressure loading zones, each of which is loaded with pressure cylinders.
Julkaisussa US 4 903 517 on myös esitetty kalanteri, jossa vähintään yksi nippi on muodostunut telasta, jonka jäykän, kantavan sisuksen ympärillä on muotoutuva, sylin-5 terimäinen kuori, sekä sen vastaelimestä. Edelleen jäykkä sisus voi olla stationäärinen, jolloin kuori pyörii sen ympäri. Muotoutuva kuori on jaettu osiin, joita voidaan säätää itsenäisesti, ilman että yhden osan säätäminen vaikuttaa muihin osiin. Säätöyksiköt on järjestetty vähintään yhteen, telan akselin suuntaiseen riviin.US 4,903,517 also discloses a calender in which at least one nip is formed of a roll having a deformable, cylindrical-5-shaped shell around its rigid, bearing core, and a counter member thereof. Further, the rigid core may be stationary, with the shell rotating about it. The deformable casing is divided into sections that can be independently adjusted without affecting the other sections. The control units are arranged in at least one row parallel to the axis of the roll.
Edelleen nipin paineprofiilia voidaan säätää telan lämpötilaa muuttamalla joko telan 10 sisä- tai ulkopuolelta, jolloin säädön perustana on telassa tapahtuva lämpölaajeneminen.Further, the pressure profile of the nip can be adjusted by varying the temperature of the roll either inside or outside the roll 10, whereby the adjustment is based on thermal expansion within the roll.
Nippipaineen ja sen kautta rainan paksuusprofiilin säätö perustuu mittaustietoon, jota kerätään yleensä nipin jälkeen järjestetyllä, mittapalkkiin kiinnitetyllä, paperirainan suhteen poikittain liikkuvalla paksuusanturilla. Tällöin kuitenkin mittapalkki on usein 15 etäällä säätöjärjestelystä ja lisäksi anturi liikkuu poikittain, jolloin säätöviive muodostuu suureksi. Lisäksi saadaan tietoa vain paperin loppupaksuudesta. Toisaalta taas ni-pissä vallitsevaan todelliseen paineeseen vaikuttavat monet tekijät, kuten ajonopeus, sisääntulevan paperin ominaisuudet sekä lämpötila, joista ei ole tarkkaa tietoa. Tällöin nipin toiminnasta, erityisesti siinä vallitsevasta paineesta ja sen aiheuttamasta paksuus-, . 20 profiilin muutoksesta ei ole tarkkaa käsitystä.The adjustment of the nip pressure and, through it, the thickness profile of the web is based on measurement data, which is usually collected by a transverse web thickness sensor mounted after the nip and fixed to the measuring bar. However, in this case, the measuring bar is often 15 away from the control arrangement, and in addition, the sensor moves transversely, resulting in a large adjustment delay. In addition, information is only available on the final paper thickness. On the other hand, the actual pressure in the nip is influenced by many factors, such as running speed, the characteristics of the incoming paper, and the temperature, for which there is no precise information. In this case, the operation of the nip, in particular the pressure therein and the resulting thickness,. There is no precise understanding of the 20 profile changes.
* I I* I I
• · ·• · ·
Keksinnön tavoitteena onkin saada aikaan menetelmä rainan kalanteroinnin seuraa- f · • ,, miseksi sekä menetelmä ja järjestelmä rainan paksuusprofiilin nopeaa ja tarkkaa säätöä . *. varten.It is an object of the invention to provide a method for monitoring web calendering and a method and system for rapidly and accurately adjusting the thickness profile of a web. *. for.
* Nämä tavoitteet on nyt saavutettu siten kuin on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.These objects have now been achieved as set forth in the appended claims.
25 Keksinnön mukaiselle on-line-menetelmälle rainan paksuuden säätämiseksi paperi- tai kartonkikoneen telastossa on tunnusomaista se, että . >·. - rainan paksuus mitataan koneessa ainakin yhdellä paksuusmittauselimellä ennen te- laparin välistä nippiä, ; : - rainaan kohdistuva puristuspaine mitataan ainakin yhdellä painemittauselimellä ni- 30 pissä, . - rainan paksuus mitataan uudelleen nipin jälkeen ainakin yhdellä paksuusmittaus- . elimellä, - rainan paksuusprofiili ja puristuspaineen jakautuma nipissä mitataan rainan poikki-suunnassa, ja rainan paksuutta säädetään selektiivisesti paksuusprofiiliin vaikuttami-35 seksi, ja 11416:7 4 - paksuusmittauksista ennen ja jälkeen nipin sekä puristuspaineen mittauksesta saatu tieto yhdistetään tiedonkäsittely- ja ohjausyksikössä.The on-line method for adjusting the web thickness in accordance with the invention is characterized in that the roller of a paper or board machine is characterized in that: > ·. - the thickness of the web is measured in the machine with at least one thickness measuring member before the nip between the rolls,; : - the compressive pressure exerted on the web is measured by at least one pressure measuring member at a nip,. - the thickness of the web is re-measured after the nip by at least one thickness measurement. means, - the thickness profile of the web and the distribution of compression pressure in the nip are measured in the transverse direction, and the thickness of the web is selectively adjusted to influence the thickness profile, and 11416: 7 4 - data obtained from thickness measurements before and after the nip and compression pressure.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä siis kerätään mittaustietoa paperirainan ominaisuuksista rainan poikkisuunnassa juuri ennen nippiä, itse nipissä ja juuri nipin jälkeen, 5 jolloin juuri ennen nippiä sekä juuri nipin jälkeen mitataan paperirainan paksuus ja itse nipissä mitataan paperirainaan kohdistuva puristuspaine. Nämä tiedot yhdistetään tiedonkäsittely- ja ohjausyksikössä, jolloin saadaan selville nipissä vaikuttavan paineen ja sen aiheuttaman paksuusmuutoksen välinen relaatio. Tämän tiedon perusteella voidaan telan kuormitusta edelleen korjata joko suhteellisen muutostavoitteen tai suoraan Ιοί 0 pullisen muutostavoitteen mukaisesti rainan paksuuden säätelemiseksi selektiivisesti.Thus, in the method according to the invention, measurement data is collected on the properties of the paper web in the transverse direction just before, at and just after the nip, wherein the thickness of the paper web is measured just before and just after the nip. This data is combined in a data processing and control unit to determine the relationship between the pressure applied to the nip and the resulting thickness change. Based on this information, the roll load can be further corrected for either a relative change target or a direct Ιοί 0 roll change target to selectively control the web thickness.
Edullisesti nipissä rainaan kohdistuvaa puristuspainetta säädetään telan dimensioihin vaikuttavan paineväliaineen tai telan pinnan lämpötilan avulla. Telan pinnan lämpötila saa aikaan telan lämpölaajenemisen- tai kutistumisen, joka muuttaa telan dimensioita. Telan pintalämpötilaan voidaan vaikuttaa esimerkiksi telavaipan lämpötilaa muutta-15 maila tai lämmittämällä telan pintaa ulkoisesti esimerkiksi infrapunasäteillä tai induk-tiivisesti.Preferably, the pressure applied to the web in the nip is controlled by the pressure medium or roll surface temperature affecting the roll dimensions. The surface temperature of the roll causes thermal expansion or contraction of the roll, which changes the roll dimensions. The surface temperature of the roll can be influenced, for example, by changing the temperature of the roll mantle or by externally heating the roll surface, for example by infrared rays or inductively.
Edelleen rainan paksuusprofiilia voidaan säätää muuttamalla telan profiilia selektiivisesti telan pituussuunnassa jollakin edellä kuvatulla tavalla. Lisäksi paperirainan profiiliin voidaan vaikuttaa jollakin sekundäärisellä säätötoimella, kuten rainan kostutuk- , , 20 sella.Further, the thickness profile of the web can be adjusted by selectively changing the roll profile in the longitudinal direction of the roll in one of the ways described above. In addition, the profile of the paper web can be influenced by some secondary adjusting action, such as wetting the web.
• » · • i *• »· • i *
Keksinnön mukaista menetelmä on mahdollista käyttää esimerkiksi monitelakalante-rissa sekä paperi- tai kartonkikoneen puristinosassa. Käytettäessä menetelmää moni-telakalanterissa voidaan puristuspainetta sekä rainan paksuusmuutoksia seurata kah-.···, dessa tai useammassa nipissä samanaikaisesti. Tämä on eduksi silloin kun mittauksia 25 seuraavat säätötoimenpiteet kohdistuvat valinnan mukaan kalanterin eri nippeihin.The method according to the invention can be used, for example, in a multi-roll calender and in a press section of a paper or board machine. When using the method in a multi-roll calender, compression pressure and web thickness changes can be monitored simultaneously in double ···, or more nipples. This is advantageous when the adjustment measures following the measurements 25 are optionally applied to the various nipples of the calender.
• ·• ·
Monitelakalanteri voi olla esimerkiksi julkaisuissa FI 96 334 tai WO 98/50 628 kuvatun kaltainen. Edelleen monitelakalanterin telat ovat edullisesti taipumakompensoituja * * * * teloja.The multi-roll calender may be, for example, as described in FI 96 334 or WO 98/50 628. Further, the rolls in the multi-roll calender are preferably deflection compensated * * * * rolls.
Käytettäessä edellä esitettyä menetelmää monitelakalanterissa suoritetaan mit-30 taukset edullisesti vähintään yhdessä nipissä, erityisen edullisesti ensimmäisessä ni- • · pissä, jolloin rainan paksuutta säädetään edullisesti muuttamalla rainaan kohdistu-*: *': vaa puristuspainetta vähintään yhdessä nipissä, joka on eri kuin mittausnippi, erityisen • · 11416: 5 edullisesti rainan paksuutta säädetään monitelakalanterin toisessa nipissä. Edelleen menetelmää voidaan käyttää monitelakalanterissa useissa nipeissä samanaikaisesti.When using the above method in a multi-roll calender, measurements are preferably made in at least one nip, particularly preferably in the first nip, wherein the thickness of the web is preferably adjusted by varying the compression pressure applied to the web in at least one nip different from the measuring nip, particularly • · 11416: 5 preferably the thickness of the web is adjusted in the second nip of the multi-roll calender. Further, the method can be used in a multi-roll calender in a plurality of nips simultaneously.
Keksinnön kohteena on lisäksi järjestelmä edellä kuvatun menetelmän soveltamiseksi paperi- tai kartonkikoneen telastossa, jolle järjestelmälle on tunnusomaista se, 5 että se käsittää - vähintään yhden paksuusmittausanturin, joka on järjestetty ensimmäisen ja toisen telan muodostaman nipin eteen, suhteessa rainan kulkusuuntaan, - vähintään yhden ensimmäisessä telassa olevan paineanturin nipissä vaikuttavan puristuspaineen mittaamiseksi, 10 - vähintään yhden paksuusmittausanturin, joka on järjestetty ensimmäisen ja toisen telan muodostaman nipin taakse, suhteessa rainan kulkusuuntaan, - elimet edellä mainittujen laitteiden keräämän tiedon siirtämiseksi ja käsittelemiseksi, sekä - elimet rainan paksuuden säätämiseksi kerätyn ja käsitellyn tiedon perusteella.The invention further relates to a system for applying the above described method to a paper or board machine roll system characterized in that it comprises - at least one thickness gauge sensor located in front of a nip formed by the first and second rolls relative to the direction of web travel, 10 - at least one thickness gauge sensor arranged behind the nip formed by the first and second rolls relative to the direction of travel of the web, - means for transmitting and processing information collected by the aforementioned devices, and - means for adjusting the thickness of the web based on the collected and processed information. .
15 Paperin paksuusmittaus voidaan toteuttaa jollakin alan ammattimiehen sinänsä tuntemalla tavalla, esimerkiksi nopeatoimisella lasermittarilla, IR-spektroskopiaan perustuvalla anturilla tai jollakin edellä kuvatuista menetelmistä. Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan paksuusmittaus suoritetaan ei-kontaktimittauslaitteella. Käytettäessä järjestelmää paperi- tai kartonkikoneen puristinosassa, voidaan käyttää 20 ei-kontaktimittauslaitetta rainan kuiva-ainepitoisuuden ollessa 35-50 %.The paper thickness measurement can be carried out in any manner known to those skilled in the art, for example, a high speed laser meter, an IR spectroscopy sensor, or one of the methods described above. According to a preferred embodiment of the invention, the thickness measurement is performed with a non-contact measuring device. When used in a press section of a paper or board machine, 20 non-contact measuring devices can be used with a dry solids content of 35-50%.
• · • I « • l 9 • 9 : Paksuusmittausantureita sijoitetaan erityisen edullisesti paperirainan poikkisuunnas- sa vierekkäin siten, että nopea poikkiprofiilin mittaus koko rainan leveydeltä on ]···, mahdollista. Lisäksi mittauslaite on edullisesti niin pienikokoinen, että se voidaan ::: sijoittaa mahdollisimman lähelle nippiä. Nipin edessä ja takana sijaitsevat paksuus- • · ;;; 25 mittarit ovat lisäksi edullisesti identtiset. Edelleen paksuusmittausanturit voidaan si- ’ * · · ’ joittaa esimerkiksi mittauspalkkiin.It is particularly advantageous to place the thickness measuring transducers side by side in the transverse direction of the paper web so that rapid measurement of the transverse profile over the entire width of the web is possible. In addition, the measuring device is preferably so small that it can be placed as close as possible to the nip. Thickness of front and rear nipple • · ;;; Furthermore, the gauges are preferably identical. Further, the thickness measuring transducers may be placed, for example, in a measuring beam.
· · Puristuspaineen mittaus telan nipissä voidaan myös toteuttaa jollakin alan ammatti- miehen sinänsä tuntemalla mittausmenetelmällä, esimerkiksi pietsosähköisillä tai .· _ magnetorestriktioon perustuvilla antureilla tai elektromekaanisilla kalvoantureilla '· ” 30 (Electromechanical film, EMFi). EMFi-kalvot ovat noin 0,05 mm paksuja joustavia muovikalvoja, joissa on pysyvä sähkövaraus. Edelleen puristuspaineen mittaus voi-.:· daan toteuttaa jollakin muulla edellä kuvatulla menetelmällä. Anturit voivat sijaita . · · ·. telalla jollakin alan ammattimiehen sinänsä tuntemalla tavalla, esimerkiksi jonoissa tai jonkinlaisena yhtenäisenä kuviona, epätasaisesti jakautuneina koko telan pinta-35 alalle tai heliksin muotoisena kuviona. Edullisesti antureita sijaitsee rinnakkain telan 11416; 6 koko leveydellä, erityisen edullisesti antureita sijaitsee koko telan leveydellä vähintään yhtenä, erityisen edullisesti kahtena vastakkaisena tasaisena, pitkittäisenä kuviona. Polymeeriteloja käytettäessä voidaan anturit integroida pinnoitekerrosten väliin.· · Measurement of compression pressure at the roll nip can also be accomplished by any measuring method known to those skilled in the art, for example piezoelectric or electromagnetic film sensors (EMF). The EMF film is a flexible plastic film with a permanent electrical charge of about 0.05 mm thick. Further, the measurement of the compression pressure may be accomplished by any of the other methods described above. The sensors may be located. · · ·. the roll in any manner known to the person skilled in the art, for example in strings or in some uniform pattern, unevenly distributed over the entire surface area of the roll, or as a helix pattern. Preferably, the sensors are located parallel to the roll 11416; 6, at least one, particularly preferably, two opposed, flat, longitudinal patterns throughout the width of the roll. When using polymer rolls, the sensors can be integrated between the coating layers.
5 Paineantureiden sijoittelussa tulee ottaa huomioon se, että jokaiselta telan kierrokselta tai riittävän tihein väliajoin tulee saada telan pintaan, ja sitä kautta paperirai-naan, kohdistuva puristuspaine taltioitua.5 When positioning the pressure sensors, it should be taken into account that at each revolution of the roll, or at sufficiently frequent intervals, the compression pressure on the roll surface, and hence on the paper web, must be recorded.
Paineantureiden sekä tiedonkäsittely- ja ohjausyksiköiden välinen yhteys voidaan toteuttaa jollakin alan ammattimiehen sinänsä tuntemalla langattomalla tiedonsiirto-10 menetelmällä tai johtimien avulla. Mikäli tiedonsiirto on järjestetty johtimia pitkin, voivat telan pyörivät osat olla liukukosketuksessa stationääriin, signaalin vastaanottavaan osaan. Yhteys paksuusmittareiden sekä tiedonkäsittely- ja ohjausyksiköiden välillä voidaan toteuttaa samoin jollakin sinänsä tunnetulla langattomalla tiedonsiirtomenetelmällä tai johtimien avulla. Tiedonkäsittely- ja ohjausyksikkö kerää tiedon 15 ensimmäiseltä paksuusmittarilta, painemittarilta ja toiselta paksuusmittarilta, yhdistää sekä käsittelee tiedon ja käyttää tietoa prosessin ohjaamiseen.The connection between the pressure sensors and the data processing and control units may be accomplished by any wireless communication method or wiring known to those skilled in the art. If the communication is arranged along the wires, the rotating parts of the roll may be slidingly in contact with the stationary receiving part of the signal. The connection between the thickness gauges and the data processing and control units may likewise be effected by any wireless communication method known per se or by means of wires. The data processing and control unit collects data from the first 15 thickness gauges, the pressure gauge and the second thickness gauge, combines, processes, and uses the data to control the process.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan monitelakalanteroinnissa kalanteritelapari käsittää polymeeritelan ja kovan telan, jolloin paineanturit on järjestetty polymeeri-telan joustavaan pintakerrokseen tai kerrosten väliin.According to one embodiment of the invention, in multi-roll calendering, a pair of calender rolls comprises a polymer roll and a hard roll, wherein the pressure sensors are arranged on or between the flexible surface layer of the polymer roll.
; ; 20 Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan tarkka ja nopea • « · *; paperirainan profiilin hallinta paperikoneen telastossa. Menetelmällä pystytään kont- f · : '* rolloimaan sekä rainan poikittais- että pitkittäisprofiilia. Menetelmällä saavutetaan I I f erityistä etua paperikoneissa, joissa vaihdetaan laatua usein. Keksinnön mukaisella :,,, · menetelmällä saavutetaan tarkka prosessin hallinta, ja tuotantohävikki vähenee.; ; The method and system of the invention provide accurate and rapid • «· *; management of the paper web profile in the paper machine track. The method is capable of controlling both the transverse and longitudinal profile of the web. The method provides a particular advantage of I I f in paper machines which are frequently changed quality. The process according to the invention provides a precise process control and reduces production losses.
• · • t 25 Keksinnön kohteena on lisäksi on-line-menetelmä paperi- tai kartonkirainan kalan-teroinnin seuraamiseksi kalanteritelaparin välisessä nipissä, jolle menetelmälle on “ : tunnusomaista se, että -rainan paksuus mitataan rainan poikkisuunnassa yhdellä tai useammalla nipin : * \: eteen sijoitetulla paksuusanturilla ja uudelleen yhdellä tai useammalla nipin jälkeen :"': 30 sijoitetulla paksuusanturilla, ja että - rainaan nipissä kohdistuva puristuspaine mitataan rainan poikkisuunnassa yhdellä ;;; tai useammalla telaan järjestetyllä paineanturilla rainassa tapahtuvan paksuusmuu- ' * · * ‘ toksen j a puristuspaineen korreloimiseksi.The invention further relates to an on-line method for monitoring the fishterization of a paper or board web in a nip between a pair of calender rolls, characterized in that the method is characterized in that the thickness of the web is measured across the web with one or more nip: * \: with a positioned thickness transducer and again with one or more nipples: "': 30 with a positioned thickness transducer, and that: - the compression pressure on the web in the nip is measured across the web by one ;;; or by the coefficient of change in thickness and compression of the web.
11416; 711416; 7
Menetelmällä saavutetaan se etu, että nipissä vallitsevan puristuspaineen vaikutus rainan paksuudessa tapahtuvaan muutokseen tunnetaan tarkasti, jolloin puristuspaineen kvantitatiivisen muutoksen seuraukset ovat ennakoitavissa. Menettely antaa mahdollisuuden rainan paksuuden entistä nopeampaan ja luotettavampaan säätelyyn 5 nipissä valitsevan kontrolloidun puristuspaineen avulla. Lisäksi rainasta saadaan jatkuvasti paksuustietoa, jota voidaan hyödyntää mahdollisissa muissa prosessin säätötoimenpiteissä.The method provides the advantage that the effect of the nip compression pressure on the change in web thickness is precisely known, so that the consequences of a quantitative change in the compression pressure are predictable. The procedure allows for faster and more reliable regulation of the web thickness by means of a controlled compression pressure which selects 5 in the nip. In addition, the web continuously provides thickness information that can be utilized in any other process control measures.
Nipin puristuspainetta voidaan säätää jollakin alan ammattimiehen sinänsä tuntemalla tavalla, kuten esimerkiksi siten, kuin on esitetty julkaisussa WO 98/50628.The nip compression pressure may be adjusted in any manner known to those skilled in the art, such as that disclosed in WO 98/50628.
10 Menetelmässä rainan paksuusprofiili mitataan edullisesti käyttäen useampia rainan poikkisuunnassa vierekkäin järjestettyjä paksuusantureita. Samoin paineen jakauma mitataan edullisesti rainan poikkisuunnassa paineantureilla, jotka on järjestetty vierekkäin rainaan nähden. Erityisen edullisesti painejakauma mitataan telan koko pituudella. Mittaukset mahdollistavat selektiiviset säätötoimenpiteet rainan poikki-15 suunnassa esimerkiksi rainan paksuuden pitämiseksi vakiona.In the method, the thickness profile of the web is preferably measured using a plurality of thickness sensors arranged side by side across the web. Similarly, the pressure distribution is preferably measured in the transverse direction of the web by pressure sensors arranged adjacent to the web. Particularly preferably, the pressure distribution is measured over the entire length of the roll. Measurements allow selective adjustment operations in the transverse direction of the web, for example, to keep the thickness of the web constant.
Keksintöä kuvataan tarkemmin oheisten kuvien avulla, joista kuva 1 esittää keksinnön mukaisen järjestelmän telaparia, kuva 2 esittää lähemmin rainaan kohdistuvia mittauksia keksinnön mukaisessa järjestelmässä, : ’ , · 20 kuva 3 esittää esimerkkiä keksinnön soveltamisesta monitelakalanterissa, ja . \ : kuva 4 esittää erästä paineanturin sijoitustapaa polymeeritelalla.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a pair of rolls of the system according to the invention, Figure 2 shows closer measurements of the web in the system according to the invention; Fig. 4 shows one way of positioning the pressure transducer on a polymer roll.
• · 8 11416;• · 8 11416;
Kuvassa 2 on esitetty keksinnön mukaisessa laitteistossa paperirainaan kohdistuvat mittaukset. Paineantureilta 30, 31, 32 saadaan tieto nippiin kohdistuvasta paineesta sekä rainan poikkisuunnassa (käyrä 14, paine P) että pituussuunnassa eli koneen-suunnassa (käyrä 15, paine P). Toisaalta paksuusmittauselimeltä 4 saadaan tieto pa-5 perirainan paksuusprofiilista sekä koneen- että poikkisuunnassa (käyrä 16, paperi-rainan paksuus h). Nämä tiedot yhdistetään tiedonkäsittely- ja ohjausyksikössä 10.Figure 2 shows the measurements on the paper web in the apparatus according to the invention. The pressure sensors 30, 31, 32 provide information on the pressure applied to the nipple both in the transverse direction (curve 14, pressure P) and in the longitudinal or machine direction (curve 15, pressure P). On the other hand, the thickness measuring element 4 provides information on the thickness profile of the pa-5 web in both machine and transverse directions (curve 16, paper web thickness h). This information is combined in a data processing and control unit 10.
Kuvassa 3 on esitetty esimerkki keksinnön soveltamisesta monitelakalanterissa. Kuvaa on yksinkertaistettu selvyyden vuoksi jättämällä pois osa viitenumeroista sekä tiedonsiirtoa kuvaavista viivoista. Kalanteri käsittää kolme pehmeäpintaista poly- 10 meeritelaa 17, 18, 19 sekä niiden kanssa vuorottelevat kaksi kovaa telaa 20, 21. Po-lymeeriteloihin 17, 18, 19 on järjestetty painemittauselimet 8, 9, ja telanippien eteen ja taakse on järjestetty paksuusmittauselimet 3, 4 kuvissa 1 ja 2 esitetyllä tavalla. Alan ammattimiehelle on selvää, että mainitut mittauselimet voivat olla myös muuten sijoitetut kuin mitä kuvassa on esitetty.Figure 3 shows an example of the application of the invention in a multi-roll calender. The picture has been simplified for the sake of clarity by omitting part of the reference numerals and lines representing data transmission. The calender comprises three soft-surface polymer rolls 17, 18, 19 and two hard rolls 20, 21 alternating therewith, pressure measuring means 8, 9 are provided on the polymer rolls 17, 18, and thickness measuring means 3, 4 are arranged in front and behind the roll nipples. 1 and 2. It will be apparent to one skilled in the art that said measuring means may also be disposed other than as shown in the figure.
15 Paineantureilta sekä paksuusantureilta kerätty tieto johdetaan tiedonkäsittely-yksikköön 22, josta yhdistetty tieto siirretään ohjausyksikköön 23. Ohjausyksiköstä 23 ohjaussignaali siirretään kalanterin säätöjärjestelmään, joka käsittää telan 24, jonka avulla on mahdollista muuttaa nippiin kohdistuvaa painetta, sekä kaksi lämmityslai-tetta 25, 26, joiden avulla kovien telojen 20, 21 pintaprofiilia voidaan muuttaa.The data collected from the pressure sensors and the thickness sensors is led to a data processing unit 22 from which the combined data is transmitted to the control unit 23. From the control unit 23, the control signal is transmitted to a calender control system comprising a roller 24 for changing nip pressure and two heating devices 25, 26. by means of which the surface profile of the hard rollers 20, 21 can be changed.
20 Kuvassa 4 on esitetty eräs paineanturin sijoitustapa polymeeritelalla. Paineanturi 8 • · . 1. : on järjestetty telan joustavan pinnoitteen 27 ja välikerroksen 28 väliin. Tela käsittää : 1, lisäksi pohjakerroksen 29.Figure 4 shows one way of positioning the pressure transducer on a polymer roll. Pressure Sensor 8 • ·. 1.: is arranged between the elastic coating 27 of the roll and the intermediate layer 28. The roll comprises: 1, furthermore a base layer 29.
« 1 1 « · ·«1 1« · ·
Claims (18)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20000722A FI114162B (en) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | Procedure and Arrangements for Controlling Thickness of a Runway and Procedure for Following Calendering |
AU2001250444A AU2001250444A1 (en) | 2000-03-29 | 2001-03-27 | Method and system for regulating the web thickness and method for controlling the calendering |
PCT/FI2001/000297 WO2001073197A1 (en) | 2000-03-29 | 2001-03-27 | Method and system for regulating the web thickness and method for controlling the calendering |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20000722A FI114162B (en) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | Procedure and Arrangements for Controlling Thickness of a Runway and Procedure for Following Calendering |
FI20000722 | 2000-03-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20000722A0 FI20000722A0 (en) | 2000-03-29 |
FI20000722A FI20000722A (en) | 2001-09-30 |
FI114162B true FI114162B (en) | 2004-08-31 |
Family
ID=8558049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20000722A FI114162B (en) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | Procedure and Arrangements for Controlling Thickness of a Runway and Procedure for Following Calendering |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2001250444A1 (en) |
FI (1) | FI114162B (en) |
WO (1) | WO2001073197A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002066239A1 (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-29 | Metso Paper, Inc. | Measurement method and system in the manufacture of paper or paperboard |
US6755940B2 (en) * | 2001-12-20 | 2004-06-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method and apparatus for caliper control of a fibrous web |
FI20055020A (en) * | 2005-01-17 | 2006-07-18 | Metso Paper Inc | ON-line measurement of pressure profile |
DE112009000095T5 (en) | 2008-01-24 | 2011-02-17 | Metso Paper, Inc. | Paper production coating station with pressure-sensitive film roller |
CN105657974A (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-08 | 北大方正集团有限公司 | Film pressing machine and control method and system thereof |
WO2020133191A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 深圳市柔宇科技有限公司 | Paper stack thickness recognition device, paper stack thickness recognition method and handwriting input device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2823738C2 (en) * | 1978-05-31 | 1985-11-07 | Kleinewefers Gmbh, 4150 Krefeld | Method for leveling (smoothing) a paper web |
FI86771C (en) * | 1991-10-14 | 1992-10-12 | Valmet Paper Machinery Inc | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER MAETNING AV NYPKRAFTEN OCH / ELLER -TRYCKET AV ETT NYP SOM BILDAS AV EN ROTERANDE VALS ELLER ETT BAND SOM ANVAENDS VID FRAMSTAELLNING AV PAPPER |
FI111744B (en) * | 1998-06-15 | 2003-09-15 | Metso Paper Inc | A method for adjusting a zone adjustable roll |
-
2000
- 2000-03-29 FI FI20000722A patent/FI114162B/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-03-27 WO PCT/FI2001/000297 patent/WO2001073197A1/en active Application Filing
- 2001-03-27 AU AU2001250444A patent/AU2001250444A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20000722A (en) | 2001-09-30 |
AU2001250444A1 (en) | 2001-10-08 |
FI20000722A0 (en) | 2000-03-29 |
WO2001073197A1 (en) | 2001-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12077914B2 (en) | Method and apparatus for measuring and removing rotational variability from a nip pressure profile of a covered roll of a nip press | |
US6910376B2 (en) | Measurement method and system in the manufacture of paper or paperboard | |
EP0538221B1 (en) | Method and device for measurement of the nip force and/or nip pressure in a nip formed by a revolving roll or a band that is used in the manufacture of paper | |
FI113024B (en) | A system for determining the pressure profile at the nip | |
US8281671B2 (en) | Load measuring device, manufacturing method for the device and control method using the device | |
FI76870B (en) | VALSAGGREGAT, SPECIELLT KALANDER. | |
CA2564391C (en) | Nip press sensing system including a sensor strip having sensor interface electronics associated therewith and methods of operating the same | |
US20070006644A1 (en) | Continuous web stress distribution measurement sensor | |
JPS597838B2 (en) | Method for setting the pressure force of rolling equipment and equipment for implementing this method | |
FI81632C (en) | FARING EQUIPMENT FOR FISHING FISHING AV EN BANA. | |
FI114162B (en) | Procedure and Arrangements for Controlling Thickness of a Runway and Procedure for Following Calendering | |
FI81296C (en) | FOERFARANDE FOER KALANDRERING AV MED MAGNETSKIKT FOERSEDDA BANOR OCH KALANDER FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET. | |
JP2004340972A (en) | Measuring device for longitudinally moving strip and method for measuring process parameter in supplying strip | |
FI106875B (en) | Method and apparatus for affecting the thickness and the gloss and / or smoothness of the webs being processed | |
US20050098289A1 (en) | Measurement method and apparatus in the manufacture of paper or paperboard | |
FI114413B (en) | Method for determining and equalizing pinch force between two rotating rollers | |
WO2004102141A2 (en) | Apparatus and method for monitoring the state of a machine element | |
FI113697B (en) | Pressure measurement method in manufacture of paper board paper, involves measuring force exerted on nip positioned between shoe roll and counter roll, using piezo and pyroluminescent sensors | |
FI108475B (en) | Method for measuring the paper path |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |