FI115982B - Detecting surface damage and/or contamination on nip roll faces in paper handling machines - Google Patents

Detecting surface damage and/or contamination on nip roll faces in paper handling machines Download PDF

Info

Publication number
FI115982B
FI115982B FI974255A FI974255A FI115982B FI 115982 B FI115982 B FI 115982B FI 974255 A FI974255 A FI 974255A FI 974255 A FI974255 A FI 974255A FI 115982 B FI115982 B FI 115982B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
roll
calender
rollers
monitored
soft
Prior art date
Application number
FI974255A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI974255A (en
FI974255A0 (en
Inventor
Tapio Maeenpaeae
Eero Suomi
Arto Karjalainen
Original Assignee
Metso Paper Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI974003A external-priority patent/FI111283B/en
Application filed by Metso Paper Inc filed Critical Metso Paper Inc
Priority to FI974255A priority Critical patent/FI115982B/en
Publication of FI974255A0 publication Critical patent/FI974255A0/en
Priority to JP2000521276A priority patent/JP4243426B2/en
Priority to AU10340/99A priority patent/AU1034099A/en
Priority to CA002310068A priority patent/CA2310068C/en
Priority to US09/554,640 priority patent/US6615709B1/en
Priority to EP98952765A priority patent/EP1032731B1/en
Priority to DE69824036T priority patent/DE69824036T2/en
Priority to AT98952765T priority patent/ATE267291T1/en
Priority to PCT/FI1998/000850 priority patent/WO1999025921A1/en
Publication of FI974255A publication Critical patent/FI974255A/en
Publication of FI115982B publication Critical patent/FI115982B/en
Application granted granted Critical

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

Contamination and/or damage on the surfaces (11,12) forming a roll nip (N) in a paper handling machine such as a calender are detected by vibration monitors. The results are electronically processed based on the point of time of detecting the vibrations to locate the damage. Contamination and/or damage on the surfaces (11,12) forming a roll nip (N) in a paper handling machine such as a calender are detected by vibration monitors. The results are electronically processed based on the point of time of detecting the vibrations to locate the damage (M1,M2) on the faces (11,12) monitored. The vibrations are detected by at least two sets of paired detectors (20,21) with one set mounted on bearing support means and the other set mounted on the mantle of the nip rolls. Preferred Features: The location of any damage is determined by the phase difference of the vibrations arriving at the different detectors. The detectors (20) placed near the roll bearings can also monitor the condition of said bearings. An impulse detector (25) records roll revolutions to help locate said damage around the roll periphery. Electronic processing means to reduce interference from outside sources and average the results to provide locating coordinates are disclosed as are analysis systems and links to display/alarm members.

Description

115982115982

Paperin kalanterin nipin tai nippien läpi kulkevan pinnan likaantumisen ja/tai vaurioitumisen havaitsemismenetelmä Förfarande för att upptäcka nedsmutsning av och/eller skada hos en yta som löper genom ett nyp eller flera nyp i en kalander för papper 5Method for Detecting Contamination and / or Damage to a Paper Calender Nip or a Surface Passing through the Nipples 5.

Keksinnön kohteena on paperin kalanterin nipin tai nippien läpi kulkevan pinnan likaantumisen ja/tai vaurioitumisen havaitsemismenetelmä, jossa menetelmässä il-10 maistaan j a käsitellään kalanterin rakenteiden yhteydessä ilmeneviä värähtelyj ä.The invention relates to a method for detecting fouling and / or damage to the surface of a paper calender nip or through a nip, wherein the method detects and treats vibrations occurring in connection with the calender structures.

Esillä oleva keksintö liittyy paperin kalantereihin, etenkin ns. softkalantereihin ja superkalantereihin, joissa käytetään pehmeäpinnoitteisia vaurioille erityisen alttiita teloja.The present invention relates to paper calendars, in particular so-called calendars. soft calenders and super calendars using soft-coated rollers that are particularly susceptible to damage.

1515

Keksinnön erityisen edullinen sovellusmuoto liittyy pehmeäpinnoitteisten kalan-teritelojen kunnon valvontaan niiden pintavaurioiden havaitsemiseksi riittävän aikaisessa vaiheessa ja täten vaurioiden ennalta ehkäisemisen mahdollistamiseksi.A particularly preferred embodiment of the invention relates to monitoring the condition of soft-coated fish rolls to detect surface damage at a sufficiently early stage and thereby to prevent damage.

• · « · : 20 Ennestään tunnetusti kalanterit käsittävät kaksi tai useampia kova- ja/tai peh- « · · * · ’: meäpintaisia kalanteriteloja, jotka muodostavat keskenään kalanterinipin tai -nip- • · · pejä, jonka/joiden läpi käsiteltävä paperiraina on johdettu kulkemaan. Etenkin • · ·' ” pehmeäpintaiset telat, kuten superkalanterin paperitelat tai vastaavat ja ns.It is known in the art that calenders comprise two or more hard and / or soft calender rolls forming a calender nip or nipples through which the paper web to be processed is. led to walk. In particular, • · · '' soft-surface rolls, such as supercalender paper rolls or the like, and so-called.

* softkalanterin pehmeällä pinnoitteella, etenkin polymeeripinnoitteella varustetut 25 telat, ovat arkoja vaurioitumiselle. Vaurion syynä on monesti epäpuhtaudet, kuten *..! paikalliset "kuitumällit", jotka aiheuttavat nipin läpi kulkiessaan paineiskun, joka ' ·' kuormittaa kalanteritelan pehmeää pinnoitetta aiheuttaen ensin sen lämpenemistä i » · ’ ja ajanmittaan pysyvän muodonmuutoksen pinnoitteeseen ja vaurion. Vastaavia ;· muodonmuutoksia ja vaurioita saattaa esiintyä myös metallisissa kalanteritela- ‘. 1; 30 pinnoissa ja kalanteroimisnippien kautta kulkevien nauhojen pinnoissa.* Soft roll calender rolls with soft coating, especially polymer coating, are susceptible to damage. Damage is often caused by impurities such as * ..! local "fibrous imprints" which, when passing through the nip, cause a pressure stroke that '' 'loads the soft coating of the calender roll, first causing it to warm up and, over time, permanent deformation of the coating and damage. Similarly, · deformation and damage may also occur in metal calender rolls. 1; 30 on the surfaces and on the surfaces of the tapes passing through the calendering nipples.

2 115982 Tämän keksinnön lähtökohtana olevien erityisten ongelmien osalta esitetään seu-raavaa. Tunnettujen kalanterien polymeeripinnoitteiset telat ovat tasaista kuormitusta ja kulutusta hyvin kestäviä, mutta ne vaurioituvat erittäin helposti, jos jokin rajoitettu pienikin alue lämpiää melko vähäisessäkin määrin esim. lämpimämmäk-5 si kuin ympäristö. Polymeerien suuren lämpölaajenemiskertoimen ja erittäin huonon lämmönjohtavuuden takia tällainen pienikin alue laajenee nopeasti ja lämpiää edelleen niin korkeisiin lämpötiloihin, että se pääsee deformoitumaan. Jos päällys-tetela on valmistettu ns. kertamuoveista (thermosetting resin), se uudelleen sulaessaan samalla menettää alkuperäiset ominaisuutensa. Edellä kuvatunlaisen 10 lämpiämisreaktion saattaa aiheuttaa esim. pieni telan pintaan takertunut paperinpala, kuitukimppu eli "mälli" tai paperin pinnoitteesta irronnut tahra, joka kalanteroimisnippiin joutuessaan aiheuttaa pinnoitteessa paikallisen ympäristöään voimakkaamman jouston, mikä lämmittää telapinnoitetta epätasaisesti.115982 With respect to the particular problems underlying this invention, the following is set out. Polymer-coated rolls of known calenders are very resistant to steady loading and wear, but they are very easily damaged if any limited small area warms up to a relatively small extent, e.g., warmer than the environment. Due to the high coefficient of thermal expansion of the polymers and very poor thermal conductivity, even such a small area expands rapidly and continues to heat up to such high temperatures that it can be deformed. If the overcoat is made of so-called. thermosetting resin, it re-melts while losing its original properties. Such a warming reaction 10 as described above may be caused, for example, by a small piece of paper adhering to the roll surface, a bundle of fibers or "stain" which when exposed to the calendering nipple causes greater elasticity of the coating over the local environment.

15 Paikallisen likaantumisen estäminen esim. jatkuvatoimisella kaavaroinnilla ei ole taloudellisesti eikä paperin parhaan laadun kannalta yleensä järkevää, sillä useimmat käytössä olevat polymeeripinnoitteet eivät ole hyvin hankausta kestäviä, jolloin itse ennaltaehkäisevä puhtaanapito saattaisi kuluttaa pinnoitetta enemmän : kuin varsinainen kalanterointi.15 Preventing local contamination, for example by continuous scraping, is neither economical nor generally of best paper quality, as most of the polymer coatings in use are not very abrasion-resistant, and thus preventive cleaning itself may consume more coating than the actual calendering.

: 20 • » · ’· ' ·' Jos kuitenkin likaantumat havaittaisiin riittävän ajoissa, voitaisiin esim. puhdistus- ;; : kaavaria tai muuta telapintaa puhdistavaa laitetta käyttää lyhyitä periodeja ilman, · " että telapinnoite vaurioituisi jatkuvan tai usein toistuvan kaavaroinnin vuoksi.: 20 • »· · · · · · · · · · · · If the dirt was detected early enough, eg cleaning ;; : Scraper or other roller cleaning equipment will operate for short periods without · "being damaged by continuous or frequent scraping.

” Tällöin saataisiin pehmeäpintaisten kalanteritelojen käyttöikää pidennettyä mer- 25 kittävästi.“This would significantly extend the life span of soft-surface calender rolls.

* * * ·' Ennestään tunnetusti kalanteritelojen, varsinkin pehmeäpintaisten telojen, kunnon ’; valvontaan on käytetty koneen poikkisuunnassa traversoivia lämpömittareita, joil- la seurataan pinnoitteen lämpötilaa. Mainitussa lämpötilan monitorointisovellu-*. *: 30 tuksessa ja vastaavissa muissakin ennestään tunnetuissa jäqestelmissä syntyy ongelmia siitä, että joustava telapinnoite, jonka lämpötilaa seurataan, on yleensä 115982 3 ainakin jossain määrin sähköä eristävä. Täten rainan ja pinnoitteen välisessä osittain hankaavassa kontaktissa syntyy varsin korkeita staattisen sähkön latauksia pinnoitteen ja kuivahkon paperirainan pintaan. Nämä jännitteet pyrkivät purkautumaan tacolla olevia pienimmän vastuksen reittejä pitkin. Lämpökamera joudu-5 taan usein asentamaan ulkonevasti kannatinrakenteeseensa, jolloin kyseiset staattisen sähkön varaukset löytävät juuri lämpökameran helpoimmaksi purkautumis-tiekseen, jolloin lämpökameran herkkä elektroniikka joutuu varsin korkeille jännitteille alttiiksi ja se on erityisesti suojattava niitä vastaan.* * * · 'Well-known condition of calender rolls, especially soft-surface rolls'; cross-machine traversing thermometers are used to monitor the coating temperature. In said temperature monitoring application, *. *: Problems in the prior art and in other prior art waste systems arise from the fact that the flexible roller coating, which is monitored by temperature, is generally at least somewhat electrically insulating. Thus, in the partially abrasive contact between the web and the coating, quite high static electricity charges are produced on the surface of the coating and the dry paper web. These voltages tend to discharge along the path of the smallest resistor on the taco. The thermal imaging camera often has to be mounted protruding in its support structure, whereby these static electricity charges just find the thermal imaging camera the easiest way to discharge, thus subjecting the sensitive imaging electronics to quite high voltages and especially protecting them.

10 Vaikka kalanteritelapinnan lämpötilan seuranta yleensä mahdollistaa pinnoitteeseen kohdistuvan ylikuorman tai paikallisen sisäisen epähomogeenisuuden aiheuttaman lämpötilan paikallisen kohoamisen havaitsemisen riittävän aikaisessa vaiheessa, se edellyttää varsin raskaan, kalliin ja tilaa vievän laitteiston asettamista tarkkailtavan telan läheisyyteen. Erityisesti tila-ahtaus aiheuttaa suuria vaikeuksia 15 monitelaisten käsittelylaitteiden yhteydessä, joissa jokainen varsinaiseen rainan käsittelyprosessiin kuulumaton laite vaikeuttaa laitteen ylläpitoa ja huoltoa.10 Although monitoring the temperature of the calender roll surface generally allows for a local rise in temperature due to overload or local internal inhomogeneity of the coating at a sufficiently early stage, it requires the placement of quite heavy, expensive, and bulky equipment near the roll being monitored. In particular, space constraint causes great difficulty in connection with multi-roll processing equipment, in which every device outside the actual web-processing process makes it difficult to maintain and maintain the device.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen menetelmä, jolla kalanteroimis-j.; ; nipin tai -nippien muodostavien telojen ja/tai nippien kautta kulkevien nauhojen ·.· · 20 pinnan likaantumista ja/tai vaurioitumista voidaan tehokkaasti ja suhteellisen yksinkertaisin j a pienen tilan vaativin laittein valvoa.An object of the invention is to provide a method for calendering; ; The fouling and / or damage to the surface of the rolls forming the nip or nip rolls and / or through the nipples can be effectively and relatively simply controlled using relatively small space.

I * • ‘ ‘ Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen menetelmä, jossa nipin läpi ’·’ kulkevan pinnan valvonnan perusteella ohjattavat toimenpiteet voidaan jäljestää 25 niin nopeiksi, ettei kyseiseen pintaan yleensä ehdi syntyä pysyviä olennaisia vauri-*,,; oita ennen kuin puhdistustoimenpiteisiin tai vastaaviin on ryhdytty.It is a further object of the invention to provide a method in which actions controlled by a surface passing through a nip can be tracked so fast that there is generally no permanent significant damage to the surface. Before cleaning or similar measures are taken.

’ · ‘ ‘ Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen menetelmä, jota soveltaen • ♦ ’ ; · ’ voidaan tarvittaessa nipin läpi kulkevan pinnan puhdistus kohdistaa riittävän tar- :‘ · J 30 kasti nimenomaan likaantuneeksi havaitulle alueelle, jolloin voidaan säästää puh- •,.. distukseen käytettävää väliainetta ja energiaa. Joissakin tapauksissa voidaan kek- 115982 4 sinnön ansiosta puhdistuslaitteet mitoittaa kapasiteetiltaan entistä pienemmiksi.It is a further object of the invention to provide a method which, by applying • ♦ '; If necessary, the cleaning of the surface passing through the nip can be targeted to a sufficiently precise area: · J 30 is immersed in the area specifically contaminated, thus saving the cleaning medium and energy. In some cases, the invention allows the purification devices to be reduced in size.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainitut väräh-5 telyt havaitaan kalanteritelojen laakerin kannattimien tai niihin liittyvien rakenteiden yhteyteen sijoitetulla ainakin yhdellä värähtelyanturilla, jolla/joilla paikallistetaan se/ne kalanteritela(t), josta/joista värähtely on peräisin.In order to achieve the foregoing and to be apparent objects, the method according to the invention is essentially characterized in that said vibrations are detected by at least one oscillation sensor (s) disposed adjacent to the bearing brackets or associated structures of the calender rolls The vibration is from.

Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa kalanteritelojen tai ainakin osaan niiden 10 laakeripesistä ja/tai telojen runkoihin sijoitetaan vähintään yksi kalanterin telan värähtelyä mittaava kiihtyvyysanturi tai värähtelystä johtuvia muodonmuutoksia mittaava venymäliuska-anturi tai muut vastaavat anturit. Näiden antureiden mittaussignaalia seurataan ja analysoidaan siten, että telojen pyörinnästä ja epätasapainosta johtuva osuus mittaussignaalista "suodatetaan" pois ja telan pinnan 15 geometriasta johtuvan osuuden kehitystä seurataan. Kun seurattava signaali saavuttaa ennalta määritellyn tason tai osuu spektriltään mittausikkunaan, ohjausjärjestelmä ilmoittaa siitä edelleen ja toimenpiteisiin voidaan ryhtyä joko telan vaihtamiseksi tai häiriölähteen poistamiseksi.In a preferred embodiment of the invention, at least one accelerometer for measuring the vibration of the calender roll, or a strain gauge for measuring deformations due to the vibration, or the like, is placed on the calender rolls or at least part of their bearing housings and / or roll bodies. The measurement signal of these sensors is monitored and analyzed so that the portion of the measurement signal due to roll rotation and imbalance is "filtered" and the evolution of the portion due to the roll surface geometry is monitored. When the monitored signal reaches a predetermined level or hits a spectral measurement window, the control system will continue to notify it and action can be taken to either replace the roll or eliminate the source of interference.

·;· ; 20 Keksinnön mukaisella järjestelmällä tavallaan "kuunnellaan" valvottavien kalan- ' ’’ teritelapintojen värähtelyjä ja tarvittaessa määrin paikallistetaan värähtelyjen syntypaikka niin, että voidaan ryhtyä tehokkaisiin riittävän nopeasti toimenpiteisiin värähtelyjen aiheuttajan eliminoimiseksi ja/tai enempien vaurioiden syntymisen ehkäisemiseksi.·; ·; The system of the invention in a way "listens" to the vibrations of the monitored fish blade surfaces and, if necessary, locates the oscillation source so that effective action can be taken quickly to eliminate the cause of the vibrations and / or to prevent further damage.

25 • · · • · .···. Keksinnössä häiriölähteen paikannus voidaan tehdä myös siten, että seurataan ,;, kaikkien tai useiden valvottavien telojen pyörintää ja mitataan värähtelyä mistä ta- !,. hansa soveliaasta kohdasta, esim. koneen rungosta. Vertaamalla mitattua värähte- * ^ * lysignaalia, sopivimmin sen toistumisen jaksonaikaa, eri telojen mitattuihin pyöri- y 30 misnopeuksiin voidaan määrittää häiriön alkulähde ja ryhtyä toimenpiteisiin häi- *··’ riön poistamiseksi joko puhdistamalla telaa tai vaihtamalla tela ennen vaurioitu- 5 1155X2 mistä.25 • · · • ·. ···. In the invention, the location of the interference source can also be made by monitoring the rotation of all or a plurality of monitored rolls and measuring the oscillation from where. a suitable place for the glove, eg the body of the machine. By comparing the measured vibration signal, preferably its repetition cycle time, with the measured rotation speeds of the various rollers, the source of the interference can be determined and steps taken to eliminate the interference by either cleaning the roll or replacing the roll prior to damage.

Keksintöä soveltavalla valvontajärjestelmällä voidaan luoda sellaisia informaatio-tietokantoja, joiden avulla telojen edullisin vaihtohetki voidaan määritellä, kun 5 telan vaihtoon johtaneen häiriön vakavuus luokitellaan ja tallennetaan muistiin kunkin telan vaihdon yhteydessä. Tällöin voidaan historiatiedon avulla tunnistaa häiriön vakavuus ja ryhtyä toimenpiteisiin oikealla hetkellä.With the monitoring system applying the invention, information databases can be created to determine the most advantageous moment of roll replacement when the severity of the interference leading to 5 roll changes is classified and stored with each roll replacement. In this case, history information can help identify the severity of the disorder and take action at the right time.

Keksinnön avulla voidaan poistaa edellä käsitellyt ongelmat luopumalla telan pin-10 talämpötilan suorasta mittauksesta tarkkailemalla epäsuorasti telan paikallisia epäpuhtauksia ja geometrian muutoksia niiden aiheuttamien värähtelyjen perusteella.The invention can overcome the problems discussed above by abandoning direct measurement of the roll pin surface 10 temperature by indirectly observing local contaminants in the roll and changes in geometry based on the vibrations they cause.

Keksinnön etuina tekniikan tason mukaiseen menettelytapaan ovat seuraavat: 15 - Keksinnön edullisimmassa sovellusmuodossa voidaan paikallistaa se pehmeäpintainen kalanteritela, etenkin polymeeripinnoitteinen tela, joka on likaantunut tai deformoitunut niin, että tela voidaan puhdistaa esim. kaavaroida ennen kuin se on vaurioitunut käyttökelvottomaksi tai :.· : tarvittaessa voidaan jo vaurioitunut tela vaihtaa niin, että enemmiltä i 20 vaurioilta tai pitemmiltä tuotantokatkoksilta vältytään.Advantages of the invention in the prior art procedure are as follows: 15 - In the most preferred embodiment of the invention, a soft-surface calender roll, especially a polymer-coated roll, which is contaminated or deformed can be located so that it can be cleaned, e.g. an already damaged roll can be replaced to avoid more i 20 damage or longer production stoppages.

• · ·*·· - Keksintö mahdollistaa kalanteritelojen tarkkailun siten, ettei tela-The invention enables the monitoring of calender rolls without

* I* I

·’ " rungon alueelle tarvitse rakentaa erillisellä kannatinrakenteella varus- • tettua mittalaitteistoa, jolloin saavutetaan huomattava tilansäästö.· "" Measuring equipment with a separate bracket structure needs to be built in the frame area, whereby considerable space savings are achieved.

25 - Keksintö mahdollistaa myös häiriön aiheuttavan kalanteritelan tai T tarvittaessa ko. telan alueen paikannuksen suhteellisen yksinkertaisin '·* laittein ja algoritmein.25 - The invention also allows a calender roll or T to cause interference when needed. using relatively simple '· * devices and algorithms to locate the roll region.

•, ‘ * 30 - Keksintö voidaan liittää osaksi kalanterin yleistä kunnonvalvontajärjes- telmää ja se voi hyödyntää laakerointialueelle jo laakerin kunnon- 115982 6 valvonnan takia asennettuja anturiasetelmia tai vaihtoehtoisesti tela-pinnan kunnon tarkkailuun keksinnön toteuttamiseksi asennettuja antureita voidaan käyttää hyväksi myös laakerivaurioiden ennakoinnissa ja/tai havainnoinnissa.The invention can be incorporated into a general calender monitoring system and utilize sensor assemblies already installed in the bearing area for monitoring the condition of the bearing, or alternatively, sensors mounted to implement the invention may also be utilized or observation.

55

Keksintö ei rajoitu ainoastaan kalanteritelojen paikallisesta pinta-lämpötilasta johtuvien lämpötilamuutosten aiheuttamien häiriöiden seurantaan, vaan keksinnön järjestelmä reagoi jo siinä varhaisemmassa vaiheessa, kun telan pintaan on tarttunut epäpuhtaus, joka myöhemmin 10 aiheuttaisi lisäksi lämpötilan paikallista nousua.The invention is not limited to monitoring interference caused by temperature changes due to the local surface temperature of the calender rolls, but the system of the invention responds at an earlier stage when an impurity is adhered to the roll surface which subsequently causes a local temperature rise.

Edelleen keksinnön etuna traversoivaan lämpökameraan nähden voidaan pitää sitä, että keksinnön järjestelmä voidaan tarvittaessa konfiguroida tarkkailemaan jatkuvasti telan käsittelynipin koko leveydellä ole-15 vaa osaa paikantaen häiriön aiheuttajan jopa sekä telan aksiaalisuun- nassa että telan pystypoikkileikkauksessa sen kehän suunnassa.A further advantage of the invention over the traversing thermal camera is that the system of the invention can be configured to monitor continuously the portion of the roll handling nip across the entire width, locating the interferer even in the axial direction of the roll and in the vertical cross section of the roll.

Kun keksinnön mukaista valvontajärjestelmää käytetään useampinippisessä kalan- * · : terissä, esimerkiksi superkalanterissa, varustetaan kalanterin kaikki tai ainakin • · '··' : 20 pintavaurioille erityisen alttiit telat, etenkin pehmeäpintaiset telat, keksinnön '· ’· mukaisella anturoinnilla, jolloin epätavallisten värähtelyjen lähde voidaan paikal- * i * ;; “ listaa juuri likaantuneeseen ja/tai vaurioituneeseen telaan niin, että voidaan ryhtyä » · · epäpuhtauksien poistamiseen tai vaurioituneen osan vaihtamiseen niin, että enemmiltä vaurioilta j a tuotannon menetyksiltä vältytään.When the monitoring system of the invention is used in multi-pin fishers, such as a supercalender, all or at least • · '··': rollers particularly susceptible to surface damage, particularly soft-surface rollers, are provided with sensors according to the invention, · a source of unusual vibrations may be * * ;; “Lists the freshly soiled and / or damaged roll so that steps can be taken» · · to remove contaminants or replace the damaged part to avoid further damage and loss of production.

25 • · , · * , Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirus- tuksen kuvioissa kaavallisesti esitettyihin keksinnön eräisiin sovellusesimerk-.. keihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.In the following, the invention will be described in detail with reference to certain embodiments of the invention schematically illustrated in the figures of the accompanying drawings, in which details the invention is by no means limited.

e t • » ‘ : 30 Kuvio 1 esittää yksinkertaistettuna lohkokaaviona keksinnön mukaista valvonta- l | järjestelmää.Fig. 1 is a simplified block diagram of a control according to the invention system.

7 1159827, 115982

Kuvio 2 esittää kaaviollisena sivukuvana 10-nippistä monitelakalanteria keksinnön edullisena sovellusympäristönä.Figure 2 is a schematic side view of a 10-nip multi-roll calender as a preferred embodiment of the invention.

5 Aluksi selostetaan kuvioon 2 viitaten eräs pelkistetty esimerkki keksinnön erityisen edullisesta sovellusympäristöstä.First, with reference to Figure 2, a reduced example of a particularly preferred embodiment of the invention will be described.

Kuvion 2 mukaisesti monitelakalanteri käsittää runko-osan 100, johon on laakeroitu kalanteritelapino. Kalanteritelapino muodostaa kymmenen päällekkäistä ka-10 lanteroimisnippiä Ni-Nio, jotka ovat sinänsä tunnetuin kuormituslaittein kuormitettuja. Kalanteroitava paperiraina W tulee kalanteriin nuolen Wjn suunnasta ja poistuu siitä viimeisen nipin Nio jälkeen nuolen Wout suunnassa. Kalanteroitava paperiraina W kulkee johtotelojen 17 ohjaamana varsinaisten kalanteroimis-nippien Ni-Nio ja vaihtonipin Nv kautta. Kalanterissa on kuusi kovalla ja sileällä 15 pinnoitteella 20 varustettu metallitelaa 21, 22, 23, 24, 25, 26 sekä kuusi pehmeällä polymeeripinnoitteella 10 varustettua telaa 11, 12, 13, 14, 15, 16. Mainitut kovalla pinnoitteella 20 ja pehmeällä pinnoitteella 10 varustetut telat on sijoitettu vuorotellen telapinoon niin, että kaksi pehmeää telaa 13, 14 on asetettu peräkkäin : paperirainan W voimakkaammin kalanteroitavan puolen vaihtamiseksi. Pehmeällä » · · *;* ; 20 pinnoitteella 10 varustettujen telojen 11-16 kuntoa seurataan mainittujen telojen * · · ’ t* toisiin laakeripesiin 18 sijoitetuilla värähtely-antureilla 41, 42, 43, 44, 45, 46.As shown in Figure 2, the multi-roll calender comprises a body portion 100 on which is mounted a calender roll stack. The calender roll stack forms ten overlapping ka-10 calendering nips Ni-Nio loaded with known loading devices. Calendered paper web W enters the calender from the direction of the arrow Wjn and then exits the last nip Nio direction of the arrow Wout. The calendering paper web W is guided by the guide rollers 17 through the actual calendering nipples Ni-Nio and the change-over nip Nv. The calender has six metal rolls 21, 22, 23, 24, 25, 26 with hard and smooth coating 15 and six rolls 11, 12, 13, 14, 15, 16 with soft polymer coating 10, said hard rolls 20 and soft coating 10 the rollers are disposed alternately in the roll stack, so that two soft rolls 13, 14 are arranged in tandem: the paper web W to be calendered more strongly side of the exchange. With soft »· · *; *; The condition of the rolls 11-16 with the coating 10 is monitored by vibration sensors 41, 42, 43, 44, 45, 46 located in the second bearing housings 18 of said rolls * · · 't *.

* » ·* »·

Mainituista värähtelyantureista 41-46 saatavilla signaaleilla fj(t)...f6(t) analysoi- t · maila voidaan pehmeiden telapintojen 10 vauriot ja telojen 11-16 paikallinen li- • * · kaantuminen M havaita ennen kuin polymeeripinnoite 10 vaurioituu koijaus-; ·, ·. 25 kelvottomaksi.The signals fj (t) ... f6 (t) available from said vibration sensors 41-46 can be used to detect damage to the soft roll surfaces 10 and local adhesion M of the rolls 11-16 before the polymer coating 10 is damaged by the echo; ·, ·. 25 invalid.

> < I I> <I I

> · ,;. Kuvion 2 mukaisesti telojen 11-16 toisien laakerinkaimattimien 18 yhteydessä ole- ...( viita värähtelyantureilta 41-46 saatavat värähtelyjä kuvaavat signaalit fj(t)...f6(t) ' · ohjataan väylää 31 pitkin keksinnössä sovellettavaan valvontajärjestelmään 30-35,> ·,;. Referring to Fig. 2, the second bearing rings 18 of the rollers 11-16 (...) (Refer to the vibration signals fj (t) ... f6 (t) 'obtained from the vibration sensors 41-46) via bus 31 to the control system 30-35 applicable to the invention.

t It I

ten.ten.

• * 30 joka eräs toteutusesimerkki selostetaan myöhemmin tarkemmin kuvioon 1 viita- » 11598? 8* 30 which embodiment will be described in more detail later with reference to »11598? 8

Kuviossa 2 ns. vaihtonippi Nv muodostuu kahden pehmeäpintaisen telan 13 ja 14 välille. Kun telat 13 ja 14 ovat yleensä keskenään eri halkaisijan omaavia, voidaan häiriö paikallistaa jompaan kumpaan telaan 13/14 seuraamalla häiriön jaksonaikaa 5 Tr. Tällöin tarvitaan värähtelyanturi 43/44 vain toisessa telassa 13/14. Tämä keksinnön toteutusmuoto voidaan yleistää myös niin, että esim. sellaisessa kalanteris-sa, jossa kaikki telat ovat keskenään eri halkaisijan omaavia, voidaan käyttää vain yhtä värähtelyanturia 40 ja yhtä tai useampaa impulssianturia 50, ja häiriö voidaan paikallistaa värähtelyjen jaksonaikojen Tr perusteella juuri likaantuneeseen telaan.In FIG. the change nip Nv is formed between two soft-surface rolls 13 and 14. When the rolls 13 and 14 are generally of different diameters, the interference can be localized to either of the rolls 13/14 by following the interruption period 5 Tr. In this case, the vibration transducer 43/44 is required only on the second roll 13/14. This embodiment of the invention may also be generalized such that, for example, in a calender where all rollers are of different diameters, only one vibration sensor 40 and one or more impulse sensors 50 can be used, and the interference can be localized to the newly contaminated roll.

1010

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti sellainen keksinnön järjestelmän sovellus, jossa kaikkien pehmeiden kalanteritelojen 11-16 molemmissa vastakkaisissa laa-kerinkannattimissa 18 on värähtelyanturiparit 41a-46a ja 41b-46b. Viitteet a ja b viittaavat kalanterin vastakkaisiin puoliin. Kuvion 1 esitys eroaa tältä osin täten 15 kuviosta 2, jossa värähtelyanturit 41-46 on esitetty sijoitettavaksi vain pehmeiden telojen 11-16 toisten laakerinkannattimien 18 yhteyteen. Sekä kuviossa l että kuviossa 2 on esitetty impulssianturi 50, josta saadaan synkronointisignaali fr(t), jota käytetään hyväksi myöhemmin tarkemmin selostettavalla tavalla.Fig. 1 schematically illustrates an embodiment of the system of the invention in which each of the opposing bearing brackets 18 of each of the soft calender rolls 11-16 has pairs of vibration sensors 41a-46a and 41b-46b. References a and b refer to opposite sides of the calender. The representation of Figure 1 differs in this respect from Figure 15 in which the vibration sensors 41-46 are shown to be positioned only in connection with the second bearing brackets 18 of the soft rollers 11-16. Both Fig. 1 and Fig. 2 show an impulse transducer 50 which provides a synchronization signal fr (t) which is utilized in a manner that will be described in more detail later.

• * i S · , · i 20 Kuviossa 2 esitetyistä värähtelyanturipareista 41a, 41b...46a, 46b saadaan signaalit « · ·,'·· fai(t)...fa6(t) ja fbi(t)...fb6(t), jotka johdetaan yksikköön 30. Lisäksi yksikköön 30 ...! johdetaan kalanteritelan yhteydessä olevalta impulssianturilta 50 signaali fr(t), ’* joka muodostuu esim. telan joka kierroksella tulevasta lyhyestä jännitepulssista, ‘ jonka jaksonaika T kuvaa telojen kehänopeutta. Yksikössä 30 voidaan suorittaa 25 myös signaalien fa(t) ja fb(t) spektrianalyysi esim. sinänsä tunnettuja Fourier-ana-’ 11; lysaattoreita käyttäen. Näin voidaan häiriön paikantamisen lisäksi tehdä päättelyjä *; ‘ myös häiriön laadusta ja vaikeusasteesta. Signaalia fr(t) voidaan käyttää mittausten *. ‘ ’ synkronointiin sekä telojen pyörimis-nopeuden mittaukseen keksinnön mukaisessa ‘’ myöhemmin tarkemmin selostettavassa valvontajärjestelmässä.The vibration sensor pairs 41a, 41b ... 46a, 46b shown in Figure 2 provide the signals «· ·, ′ · · fai (t) ... fa6 (t) and fbi (t) ... fb6 (t), which is led to unit 30. In addition, to unit 30 ...! deriving from the impulse sensor 50 in connection with the calender roll a signal fr (t), '* which is formed, e.g., by a short voltage pulse from each revolution of the roll, whose period time T represents the peripheral speed of the rolls. The unit 30 may also perform spectral analysis of the signals fa (t) and fb (t), e.g., Fourier ana- 11 known per se; using lysers. In addition to locating the interference, this allows for inferences *; 'Also the quality and severity of the disorder. The signal fr (t) can be used for measurements *. '' For synchronization and for measuring the rotational speed of the rollers in the monitoring system '' of the invention, which will be described in more detail below.

30 •;· Värähtelyantureina 41-46 ovat edullisimmin kiihtyvyysanturit, mutta myös piezo- 115982 9 sähköisiä tai siirtymä- kuten venymäliuska-antureita voidaan käyttää. Näillä antureilla mitataan esim. "mällien" M aiheuttamia varsin korkeataajuisia paineiskuja kalanteritelastossa, tai vastaavassa muussa valvottavassa pinnassa, kuten siirtohihnan tai puristushuovan pinnassa. Kyseiset paineiskut aiheuttavat pitkittäi-5 senä aaltoliikkeenä esiintyviä mekaanisia värähtelyjä, joiden pääasiallinen energia on yleensä äänitaajuusalueella. Epäpuhtauksien, esim. paikallisen "kuitumällin" M lisäksi värähtelyjä voivat aiheuttaa telojen päällysteiden vauriot, jotka ilmenevät paikallisina epäjatkuvuusalueina tai muodonmuutoksina telojen pinnoissa, etenkin vaurioille alttiissa pehmeässä pinnoitteessa 11. Kun esim. kuvion 2 mukaisesti 10 ensimmäisen pehmeän telan 11 pehmeällä polymeeripinnoitteella 10 oleva mälli M kulkee toisen nipin N2 kautta, aiheuttaa se selvästi erotettavan signaalin fi(t), joka siirtyy väylän 31 kautta kuviossa 1 selostetulle järjestelmälle 30-35.30 •; · The vibration sensors 41-46 are most preferably accelerometers, but piezo-electric or transient-like strain gauge sensors can also be used. These sensors measure, for example, the relatively high-frequency pressure strikes caused by "ridges" M in the calender roll, or the like, on a controlled surface such as a transfer belt or a press felt. These pressure shocks cause mechanical vibrations in the form of longitudinal wave motion, the main energy of which is usually in the sound frequency range. In addition to contaminants, e.g., the local "fibrous web" M, vibrations can be caused by damage to the roll coatings, which occur as local discontinuities or deformations on the roll surfaces, particularly in the susceptible soft coating 11. As shown in FIG. passes through the second nip N2, it causes a distinct signal fi (t) to be transmitted through bus 31 to the system 30-35 described in Figure 1.

Mainittujen anturiparien havaitsemat signaalit fa(t) ja fb(t) keskiarvoistetaan yksi-15 kössä 30, jossa lisäksi mitataan signaalien fa(t) ja ft(t) vaihe-ero φ. Tätä vaihe-eroa φ kuvaa esim. se värähtelyjen kulkuaikojen ero At, joka on verrannollinen (pihin. Vastaava kulkuaikaero At voidaan havaita anturipareilla. Edellä esitetyn kulku-aikaeron At perusteella voidaan määritellä mällin M paikka telojen aksiaalisuun- .: 1 nassa.The signals fa (t) and fb (t) detected by said sensor pairs are averaged in one to 15, where the phase difference φ of the signals fa (t) and ft (t) is further measured. This phase difference φ is illustrated, for example, by the difference in travel time Δt of the oscillations, which is proportional to (peak. The corresponding travel time difference Δt can be detected by sensor pairs. Based on the above travel time difference Δt, the position of the memory M in the axial direction of the rolls.

V! 20V! 20

• I• I

’· ' · Pulssianturin 50 signaalin fr(t) perusteella voidaan määritellä se vaihekulma ob, jossa "mälli" M sijaitsee impulssianturin 50 määräämästä referenssitasosta, jossa tasossa on telan keskiakseli. Mainittu kulmakoordinaatti ab voidaan määrätä seuraavan yhtälön perusteella: ;·.·. 25 _ 360°-Tr --f- < 1 · * *1 ’ missä Tr = "mällin" M aiheuttaman värähtelyn ilmaisun viivästysaika ja T = telan • t ‘ ’ pyörähdyksen j aksonaika.Based on the signal fr (t) of the pulse encoder 50, it is possible to determine the phase angle ob at which the "memory" M is located from a reference plane defined by the pulse encoder 50, in which the center axis of the roll. Said angular coordinate ab can be determined from the following equation:; 25 _ 360 ° -Tr --f- <1 · * * 1 'where Tr = delay time for detection of vibration by "memory" M and T = period of rotation of the roll • t' '.

I · II · I

30 Edellä esitetty määritys perustuu siihen, että värähtelyjen etenemis-nopeus c 115982 10 telojen metalliosissa 11-16 on huomattavasti suurempi kuin Vk = telojen kehä-nopeus, (c » Vk). Näin ollen saadaan määritellyksi "mällin" M molemmat koordinaatit siis telan aksiaalisuuntainen koordinaatti ja siihen nähden kohtisuora kulmakoordinaatti.The above assay is based on the fact that the propagation velocity c 115982 10 of the metal portions 11-16 of the rolls is significantly higher than Vk = the peripheral velocity of the rolls, (c »Vk). Thus, the two coordinates of the "memory" M are thus defined, the axial coordinate of the roll and the angular coordinate perpendicular thereto.

55

Kuvion 1 mukaisessa yksikössä 30 signaalit fa(t) ja fb(t) keskiarvoistetaan ja niiden vaihe-ero φ mitataan. Vaihe-eron φ mittauksessa voidaan käyttää myös signaalien fa(t) ja fb(t) korrelointitekniikkaa. Vaihe-eron φ mittauksen lisäksi voidaan yksikössä 30 suorittaa signaalien fa(t) ja fb(t) spektrianalyysiä ja sen perus-10 teella voidaan tehdä päätelmiä häiriön laadusta. Yksikköön 30 voi kuulua prosessori (CPU) tai tietokone, jonka toimintaa ohjaa tarkoitukseen laadittu tietokoneohjelma 32. Yksiköltä 30 saadaan informaatio I, joka johdetaan näyttölaitteelle 33, joka esittää jäijestelmän valvojalle sopivat näyttötiedot ja mahdolliset hälytykset. Lisäksi mainitulta yksiköltä 30 saatavan signaalin s perusteella voidaan 15 ohjata kalanteritelojen puhdistus- ja kunnostuslaitteita 35 siten, että puhdistustoimenpiteet esim. kaavarointi ja/tai vesi- tai höyrysuihkut kohdistetaan likaantuneen telan 11-16 tai jopa sen aksiaalisuunnassa nimenomaan epäpuhtauksien kohdalle ja täten saadaan puhdistuksesta tehokkaampaa ja vähemmän telapintaa, puhdistus- * * » M - väliainetta ja energiaa kuluttavaa. Lisäksi yksikkö 30 voidaan liittää, sopivimmin « · · : : 20 vuorovaikutteisesti, kalanterin muuhun ohjaus- ja valvontajärjestelmään 34 toimi- » · i “· ’ · maan sen kanssa synergisesti yhdessä.In the unit 30 of Figure 1, the signals fa (t) and fb (t) are averaged and their phase difference φ is measured. The phase difference φ can also be measured using the correlation technique of the signals fa (t) and fb (t). In addition to measuring the phase difference φ, spectral analysis of the signals fa (t) and fb (t) can be performed in unit 30 and conclusions can be drawn on the quality of the interference. The unit 30 may include a processor (CPU) or a computer controlled by a dedicated computer program 32. The unit 30 provides information I which is fed to a display device 33 that displays appropriate display information and possible alarms to the rigid system supervisor. Further, on the basis of the signal s from said unit 30, the cleaning and reconditioning means 35 of the calender rolls 15 can be controlled such that cleaning operations, e.g., scraping and / or water or steam jets are directed to the contaminated roll 11-16 or even specifically to impurities. less roll surface, cleaning * * »M - consuming media and energy. In addition, unit 30 may be connected, preferably interactively, to other control and monitoring system 34 of the calender to act synergistically therewith.

’... Keksinnön mukaisessa menetelmässä mittaussignaalit voidaan tahdistaa kalanterin telojen pyörimisnopeudella, joka saadaan signaalin fr(t) avulla ja impulssianturilla ... 25 50. Keksinnön mukainen järjestelmä voi toimia esim. niin, että kun anturi 50 ohit- ’ · · i, taa liipaisupisteen ja antaa impulssin, käynnistetään edellä selostettu värähtelymit- ;t taus, jonka jaksoon käytetty aika on vakio. Mittausjakson jälkeen odotetaan seu- raava anturin 50 liipaisu ja aloitetaan uusi mittausjakso. Näitä vakiopituisia mit-!’ tausjaksoja otetaan talteen riittävä määrä ja lasketaan mittaussignaalien fa(t),fb(t) ‘ · ’: 30 keskiarvot. Mittaussignaalien fa(t) ja ft(t) ja tahdistussignaalin fr(t) mittaus ‘ ' voidaan suorittaa myös yhtäjaksoisesti esim. noin 1 min. ajan, minkä jälkeen Π 115962 ohjelma 32 suorittaa tahdistetun aikakeskiarvon laskennan.In the method according to the invention, the measurement signals can be synchronized with the rotational speed of the calender rolls obtained by the signal fr (t) and the impulse sensor ... 25 50. The system according to the invention can operate e.g. provides the trigger point and gives an impulse, the vibration measure- ment described above is started with a constant period of time used. After the measurement period, the next triggering of the sensor 50 is expected and a new measurement period is initiated. A sufficient number of these constant length measurement periods are recovered and the averages of the measurement signals fa (t), fb (t) '·' are calculated. The measurement '' of the measurement signals fa (t) and ft (t) and the synchronization signal fr (t) may also be performed continuously, e.g., for about 1 min. after which Π 115962 program 32 performs synchronized time average calculation.

Paikallisista epäpuhtauksista kuten "kuitumälleistä" M aiheutuvat paineiskut ja niistä havaitut signaalit fa(t) ja fb(t) ovat yleensä verraten korkeataajuisia. Koska 5 esim. telojen epäbalanssista tai vastaavista muista syistä aiheutuvat värähtelyt ovat huomattavasti alemmalla taajuudella, ne voidaan suodattaa ylipäästösuodattimilla yksikössä 30 pois häiritsemästä keksinnön mukaisia havainnointeja. Käyttäen hyväksi signaalinkäsittelyssä sinänsä tunnettuja keinoja kuten kaistanpäästösuoda-tusta tai korrelaatiotekniikkaa, voidaan vähentää keksinnön mukaisia mittauksia 10 häiritsevän "kohinan" vaikutuksia.Pressure shocks resulting from local impurities such as "fiber models" M and the signals fa (t) and fb (t) detected therefrom are generally of relatively high frequency. Since the oscillations caused by, e.g., imbalance of the rollers or the like are at a much lower frequency, they can be filtered by high-pass filters in unit 30 to obstruct the observations of the invention. By utilizing techniques known per se in signal processing, such as bandpass filtering or correlation techniques, the effects of "noise" interfering with the measurements of the invention 10 can be reduced.

Vaikka edellä on selostettu mitattavaksi epäpuhtauksien M paikkakoordinaatit telojen vaipalla sekä aksiaalisuunnassa että kehän suunnassa, keksintöä voidaan luonnollisesti soveltaa niinkin, että vain toinen koordinaateista havaitaan.Although it has been described above to measure the position coordinates of the impurities M on the roll mantle both axially and circumferentially, the invention can of course be applied so that only one of the coordinates is detected.

1515

Keksinnön piiriin kuuluu myös sellaiset sovellukset, joissa värähtelyn aiheuttajan koordinaatteja ei lainkaan määrätä, vaan määrätään ainoastaan se tela, etenkin pehmeäpintainen tela 11-16 ja kuviossa 2 nimenomaan ensimmäinen pehmeä tela ,· · 11, jonka yhteydessä epäpuhtaus M on ja johon näin ollen kohdistetaan puhdis- ; 20 tustoimenpiteet, esim. kaavarointi laitteilla 35.The invention also encompasses applications in which the coordinates of the oscillator are not determined at all, but only the roll, in particular the soft-surface roll 11-16 and, in Figure 2, specifically the first soft roll, · · 11, where the impurity M is -; 20 operations, eg scraping with equipment 35.

• · i i * . ·.: Kyseisinä telapinnan tai vastaavan nauhan tai huovan pinnan puhdistus- ja/tai kun- t · t * '· ** nostolaitteina 35 voidaan käyttää sinänsä tunnettuja kaavareita ja/tai esim.• · i i *. ·: As such, the cleaning and / or condition of the roll surface or similar strip or felt surface can be used as lifting means 35 known per se and / or e.g.

*·' US-patentissa 5,603,775 kaltaisia telan aksiaalisuunnassa traversoivia ja 25 puhdistusväliainetta suihkuttavia suutinlaitteita.* · 'Nozzle devices such as axially traversing the roll and spraying 25 cleaning media, such as in U.S. Patent 5,603,775.

' 1 ’ Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa, joka on hahmoteltu kuviossa 2, ohjataan ; * '·' kaavari puhdistamaan nimenomaan sitä telaa, kuviossa 2 telaa 11, jonka ' ; ‘ pehmeällä pinnalla 10 epäpuhtaus M on havaittu.'1' In a preferred embodiment of the invention outlined in Figure 2, control is provided; * '·' A scraper to specifically clean the roller 11 in Fig. 2 '; On the soft surface 10, impurity M has been detected.

V ί 30 '.,, * Keksinnön mukaisesti häiriölähteen M paikannus voidaan toteuttaa myös siten, 12 1Ί5Γ82 että seurataan kaikkien tai useampien, yleensä keskenään eri halkaisijan omaavien, valvottavien telojen pyörintää ja mitataan värähtelyä mistä tahansa sopivasta kohdasta, esim. koneen rungosta 100, ainakin yhdellä värähtelyanturilla 40. Tällöin voidaan häiriö M paikallistaa likaantuneeseen telaan vertaamalla mitatun 5 värähtelyn toistumisen jaksonaikaa Tr antureilla 50 mitattuihin telojen kierros-nopeuksiin. Täten voidaan ryhtyä toimenpiteisiin häiriön poistamiseksi joko puhdistamalla kyseinen likaantunut tela tai vaihtamalla kyseinen tela ennen enempien vaurioiden syntymistä. Yksikköön 30 voidaan kerätä ja luoda sellaisia infor-maatiotietokantoja, joiden avulla voidaan määrätä eri telojen edullisin vaihto- 10 ajankohta, esim. luokittelemalla häiriön vakavuus ja tallentamalla järjestelmän 30 muistiin kunkin telan vaihdon yhteydessä tarpeelliset tiedot. Näin saadaan aikaan oppiva järjestelmä 30, johon kerättyjen historiatietojen avulla voidaan tunnistaa häiriön vakavuus ja ryhtyä toimenpiteisiin juuri oikealla hetkellä.V ί 30 '. ,, * According to the invention, the positioning of the interference source M can also be accomplished by monitoring the rotation of all or a plurality of monitored rolls, usually of different diameters, and measuring the vibration at any suitable point, e.g. then, the interference M can be located on the contaminated roll by comparing the period of recurrence of the measured 5 vibrations with the rotational speeds of the rolls on the Tr transducers 50. Thus, measures can be taken to eliminate the malfunction by either cleaning the soiled roller in question or by replacing the roller in question before further damage occurs. Information units can be collected and created in unit 30 to determine the most economical time to replace the different rolls, e.g., by classifying the severity of the interference and storing in the system 30 the information necessary for each roll replacement. This provides a learning system 30 that can collect historical information to identify the severity of the disorder and take action at just the right time.

15 Kun käytetään kiinteiden värähtelyanturien asemesta tai lisäksi kalanteritelojen pyörivien vaippojen yhteyteen sijoitettuja antureita tiedonsiirto liikkuvilta antureilta voidaan jäljestää sinänsä tunnetuilla tavoilla. Mittaussignaalien fa(t), fb(t) ja fT(t) siirtämiseen pyöriviltä teloilta tunnetaan ennestään useita erilaisia ratkaisuja, * * joita keksinnön yhteydessä voidaan soveltaa. Näitä tunnettuja ratkaisuja ovat eri- , * j 20 laiset liukurenkaat sekä radioteitse tapahtuva signaalin siirto. Liukurenkaat ovat , ’ · j mahdollisia, mutta usein ne ovat häiriöherkkiä ja vaativat tyypillisesti paljon tilaa telojen akseleilta. Signaalien langattomaan siirtoon on saatavissa kaupallisesti • '* radiolaitteita. Mainittuun signaalin siirtoon liittyviä tunnettuja ratkaisuja ei tässä ’ ·' * yhteydessä tarkemmin selosteta, vaan niiden osalta viitataan esimerkkeinä patent- 25 tihakemukseen EP-A1-0075620 ja hakijan FI-patenttiin 92771.When using sensors placed in place of, or in addition to, fixed vibration sensors, the communication from the mobile sensors can be tracked in a manner known per se. Several different solutions are known in the art for transferring the measurement signals fa (t), fb (t) and fT (t) from rotating rollers, which may be applied in the context of the invention. These known solutions include different types of slip rings and radio signal transmission. Sliding rings are possible, but they are often susceptible to interference and typically require a large amount of space on the roller shafts. Commercially available '' * radio equipment for wireless transmission of signals. Known solutions related to said signal transmission are not described in further detail herein, but are exemplified by EP-A1-0075620 and Applicant's FI-92771.

tl* * * * t ?tl * * * * t?

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen s } » ‘ -1 ’ ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä * f * · ‘ vain esimerkinomaisesti esitetystä.The claims which follow, within the scope of the inventive idea defined by the invention, may vary and deviate from the above * f * · 'by way of example only.

; ; 30; ; 30

Claims (13)

1. Förfarande för att upptäcka nedsmutsning av och/eller skada hos en yta (10) som löper genom ett nyp eller flera nyp (Ni-Nio) i en kalander för papper, vid vilket förfarande 5 svängningar som uppkommer i samband med kalanderkonstruktionema (18; 100) detekteras och behandlas, kännetecknat därav, att nämnda svängningar upptäcks medelst ätminstone en i samband med lagerbärare för kalandervalsama (11-16) eller tili dessa anslutna konstruktioner (18; 100) anordnad svängningsgivare (40; 41-46; 41a-46a,41b-46b), med vilken/vilka lokaliseras den/de kalandervals(ar) (11-16) frän 10 vilken/vilka svängningen härstammar och att pä basis av positionskoordinatema av stör-ningskällor (M), styrs anordningar (35) som rengör ytan (10) som övervakas att utsätta en nedsmutsad kalandervals, särskilt en mjukytad vals för en rengöringsätgärd.A method for detecting soiling and / or damage of a surface (10) running through a nip or more nip (Ni-Nio) in a paper calender, in which method 5 oscillations occur in connection with the calender structures (18). ; 100) is detected and processed, characterized in that said oscillations are detected by means of at least one oscillation transducers (40; 41-46; 41a-46a) disposed in conjunction with bearing carriers for the calender rolls (11-16) or , 41b-46b), by which (s) the calender roll (s) (11-16) are located from which oscillation originates and that on the basis of the position coordinates of disturbance sources (M), devices (35) are controlled which clean the surface (10) which is monitored to expose a soiled calender roll, in particular a soft surface roll, to a cleaning operation. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att rotationen av flera, 15 lämpligast alla valsar som övervakas observeras vid förfarandet och svängningen mäts pä vilket lämpligt ställe som heist, exempelvis pä maskinstommen (100), och att ätminstone en svängningsgivare (40) används, varvid periodtiden (Tr) för en frän denna/dessa erhällen svängningssignal jämförs med varvtalet pä valsama som övervakas och sälunda ’/ bestäms utgängskällan för stömingen och vidtas ätgärder för avlägsnande av stömingen. : : 202. A method according to claim 1, characterized in that the rotation of several, most preferably all the rollers monitored is observed in the method and the oscillation is measured at any suitable location as a hoist, for example on the machine body (100), and that at least one oscillator (40) is used. , comparing the period time (Tr) of one of these received oscillation signals with the speed of the rollers being monitored and thus the output source of the interference is determined and measures are taken to remove the interference. :: 20 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att i samband med lagerbärare (18) för mjukytade (10), lämpligast polymerytbelagda valsar (11-16) i . ; kalandervalsstapeln (11-16, 21-26) eller i samband med tili dessa anslutna konstruktioner (100) har anordnats nämnda ena eller flera svängningsgivare (40;41-46), medelst 25 vilken/vilka bestäms den mjukytade kalandervals (11-16) vars mjuka ytbeläggning (10) . ‘ . är nedsmutsad och/eller skadad.Method according to claim 1 or 2, characterized in that in connection with bearing carriers (18) for soft-surface (10), most preferably polymer surface-coated rollers (11-16) i. ; calender roll stack (11-16, 21-26) or in conjunction with these connected structures (100), said one or more oscillating sensors (40; 41-46) are provided, by means of which the soft calender roll (11-16) is determined whose soft coating (10). ". is soiled and / or damaged. ,*··, 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att • t förfarandet tillämpas i en flervalskalander, som har turvis pä varandra härdytade (20) 30 metallvalsar (21-26) eller motsvarande och med mjuk ytbeläggning, lämpligast poly-merytbeläggning (10) försedda valsar (11-16), vilka sinsemellan bildar kalandreringsnyp (Ni-Nio) och att i samband med lagerbärama (18) för nämnda mjukytade (10) ka- 17 11E962 landervalsar (11-16) har anordnats svängningsgivare (41-46), fr an vilka har lefts svängningssignaler (fi(t)...f6(t)) till enheter (30-35) som behandlar svängningama.Method according to any one of claims 1-3, characterized in that the method is applied in a multiple roll calender having alternately hardened (20) metal rollers (21-26) or the corresponding and with soft surface coating. , most preferably, polymer rolls (10) provided with rollers (11-16), which together form a calendering nip (Ni-Nio) and, in connection with the bearing carriers (18) for said soft-surface (10) cage rolls (11-16) vibration sensors (41-46) have been provided from which vibration signals (fi (t) ... f6 (t)) have been supplied to units (30-35) which process the vibrations. 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknat därav, att 5 förfarandet tillämpas i en sädan kalander som har ett av tvä mjuka kalandreringsvalsar (13,14) bildat s.k. bytesnyp (Nv), att bäda nämnda mjukytade valsar (13,14), som lämpligast sinsemellan har olika diametrar, har en givare (50) som observerar deras varvtal, att en svängningsgivare (43/44) anordnas endast i samband med den ena av nämnda valsar (13,14) och att stömingen lokaliseras till endera av nämnda valsar (13,14) 10 genom utnyttjande av periodtiden (Tr) for upprepning av av stömingen.Method according to any of claims 1-4, characterized in that the method is applied in such a calender which has one so-called two calender rolls (13,14) formed. exchange nip (Nv), to bead said soft-surface rollers (13,14), which most preferably have different diameters, have a sensor (50) which observes their speed, that a vibration sensor (43/44) is arranged only in connection with one of the said rollers (13,14) and that the disturbance is located to either of said rollers (13,14) by utilizing the period time (Tr) for repeating the disturbance. 6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknat därav, att vid förfarandet upptäcks svängningar hos stommen av och/eller valslagringar för en vals eller valsar som bildar ett eller flera kalandreringsnyp (Ni-Nio) medelst ätminstone ett givarpar 15 och att positionen av stömingskällan (11) i axelriktningen av nämnda vals bestäms pä basis av fasskillnaden (φ) mellan de svängningar som kommer tili de olika givama (41-46) i givarparet (41 a,41b...46a,46b).Method according to any of claims 1-5, characterized in that in the method, oscillations of the body are detected by and / or roller bearings for a roller or rollers forming one or more calendering nip (Ni-Nio) by means of at least one sensor pair 15 and the position of the noise source (11) in the axis direction of said roller is determined on the basis of the phase difference (φ) between the oscillations coming to the different sensors (41-46) in the sensor pair (41a, 41b ... 46a, 46b). ; · · · 7. Förfarande enligt patentkravet 6, kännetecknat därav, att medelst de i samband ; 20 med lagringama av valsama (11-16) som övervakas anordnade givama (41-46) dessutom övervakas skicket av kalanderlagren. • ;.t; Method according to claim 6, characterized in that by means of those in conjunction; In addition, with the bearings of the rollers (11-16) being monitored, the sensors (41-46) are monitored and the condition of the calender bearings is monitored. •; .t 8. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-7, kännetecknat därav, att • · * positionen av stömingskällan (M) i periferi- eller maskinriktningen av ytan (10) som 25 övervakas bestäms genom utnyttjande av en impulsgivare (50) som registrerar varvtalen • * pä ytan (10) som övervakas och tidpunkten för en impuls som erhälls frän denna i jäm-.!. förelse med detekteringstidpunkten för stömingen (M).Method according to any of claims 1-7, characterized in that the position of the source of noise (M) in the peripheral or machine direction of the surface (10) which is monitored is determined by the use of an impulse sensor (50) which registers the rpm. * on the surface (10) being monitored and the timing of an impulse obtained from it in equilibrium. movement with the detection time of the interference (M). 9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-8, kännetecknat därav, att vid ; ' 30 förfarandet separeras medelst ett överpassfilter och/eller ett bandpassfilter ffän de med svängningsgivama upptäckta signalema (fa(t),fb(t)) utanför ett mätfönster liggande stömingssignaler som beror pä obalans hos valsar (11-16), vävnader och/eller band och 18 11E5G2 pä andra svängningar.Method according to any one of claims 1-8, characterized in that at; The method is separated by an overpass filter and / or a bandpass filter if the signals (fa (t), fb (t)) detected with the oscillation sensors outside the measuring window are due to noise signals due to imbalance of rollers (11-16), tissues and / or bands and 18 11E5G2 on other oscillations. 10. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-9, kännetecknat därav, att vid förfarandet samlas i ett minne en viss mängd mätsignaler, som medelvärderas och pä 5 basis av de sälunda erhällna signalema genomförs bestämning av ätminstone en koordinat av stömingskällan pä ytan som övervakas.Method according to any of claims 1-9, characterized in that in the process a certain amount of measurement signals are collected in a memory, which are averaged and based on the thus obtained signals, the determination of at least one coordinate of the source of noise on the surface being monitored is carried out. 11. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-10, kännetecknat därav, att vid förfarandet leds svängningssignaler och en signal (fi(t)) som anger passeringen och 10 hastigheten av en referenspunkt pä ytan (10) som övervakas tili en enhet (30) eller en dator, som är försedd med ett program (32) som styr mätningen och analyserar mätresultaten och att mätresultaten leds ffän nämnda enhet (30) eller motsvarande tili display- och/eller alarmanordningar (33). 15Method according to any of claims 1-10, characterized in that in the method, oscillation signals and a signal (fi (t)) indicating the passage and speed of a reference point on the surface (10) are monitored to a unit (30). or a computer provided with a program (32) which controls the measurement and analyzes the measurement results and that the measurement results are conducted to the said unit (30) or the corresponding til display and / or alarm devices (33). 15 12. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-11, kännetecknat därav, att pä de signaler som erhälls ffän svängningsgivama genomförs spektralanalys, pä basis av vilken dras slutsatser om naturen av stömingen och/eller minskas inverkan av yttre stömingskällor. • I t • « · ‘ ’ 20Method according to any of claims 1-11, characterized in that spectral analysis is performed on the signals obtained before the oscillation sensors, on the basis of which conclusions are drawn about the nature of the interference and / or the influence of external noise sources is reduced. • I t • «· '' 20 13. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-12, kännetecknat därav, att i nämnda enhet (13) samlas och skapas en sadan databas, med hjälp av vilken bestäms den V," fördelaktigaste tidpunkten för byte av de olika valsama lämpligast genom klassificering * < * ’ ·: av allvarligheten av stömingen och genom lagring av nödvändiga data i samband med « I I bytet av var och en vals i minnet av systemet (30). 25Method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that in said unit (13) such a database is collected and created, by means of which is determined the V, "the most advantageous time for changing the various rollers most conveniently by classification * < * '·: By the severity of the interference and by storing the necessary data in connection with the «II change of each drum in the memory of the system (30).
FI974255A 1997-10-20 1997-11-17 Detecting surface damage and/or contamination on nip roll faces in paper handling machines FI115982B (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI974255A FI115982B (en) 1997-10-20 1997-11-17 Detecting surface damage and/or contamination on nip roll faces in paper handling machines
PCT/FI1998/000850 WO1999025921A1 (en) 1997-11-17 1998-11-03 Method for detecting contamination and/or damaging of a face that runs through a nip or nips in a calender for paper
CA002310068A CA2310068C (en) 1997-11-17 1998-11-03 Method for detecting contamination and/or damaging of a face that runs through a nip or nips in a calender for paper
AU10340/99A AU1034099A (en) 1997-11-17 1998-11-03 Method for detecting contamination and/or damaging of a face that runs through anip or nips in a calender for paper
JP2000521276A JP4243426B2 (en) 1997-11-17 1998-11-03 Method for detecting contamination and / or damage of nip passage surface in paper calendar
US09/554,640 US6615709B1 (en) 1997-11-17 1998-11-03 Method for detecting contamination and/or damaging of a face that runs through a nip or nips in a calendar for paper
EP98952765A EP1032731B1 (en) 1997-11-17 1998-11-03 Method for detecting contamination and/or damaging of a face that runs through a nip or nips in a calender for paper
DE69824036T DE69824036T2 (en) 1997-11-17 1998-11-03 METHOD FOR DETECTING CLEANING AND / OR DAMAGING A SURFACE WHEN IT'S RUNNING IN A PAPER CALENDAR
AT98952765T ATE267291T1 (en) 1997-11-17 1998-11-03 METHOD FOR DETECTING CONTAMINATION AND/OR DAMAGE TO A SURFACE WHEN PASSING INTO A PAPER CALENDAR

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI974003A FI111283B (en) 1997-10-20 1997-10-20 Method for detecting soiling and / or damage of a surface running through a nip in a paper machine or a paper finishing machine
FI974003 1997-10-20
FI974255A FI115982B (en) 1997-10-20 1997-11-17 Detecting surface damage and/or contamination on nip roll faces in paper handling machines
FI974255 1997-11-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI974255A0 FI974255A0 (en) 1997-11-17
FI974255A FI974255A (en) 1999-04-21
FI115982B true FI115982B (en) 2005-08-31

Family

ID=26160458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI974255A FI115982B (en) 1997-10-20 1997-11-17 Detecting surface damage and/or contamination on nip roll faces in paper handling machines

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI115982B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10196534T1 (en) 2000-09-06 2003-07-31 Metso Paper Inc Processes and equipment for cleaning and maintenance of rollers

Also Published As

Publication number Publication date
FI974255A (en) 1999-04-21
FI974255A0 (en) 1997-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI111283B (en) Method for detecting soiling and / or damage of a surface running through a nip in a paper machine or a paper finishing machine
EP1032731B1 (en) Method for detecting contamination and/or damaging of a face that runs through a nip or nips in a calender for paper
EP2769017B1 (en) Method for early warning chatter detection and asset protection management
KR101757606B1 (en) Method and apparatus for monitoring and controlling the application of performance enhancing materials to creping cylinders
JP4416213B2 (en) Apparatus and method for actively dampening undesired vibrations of a rotating roll
US6905573B2 (en) Method and equipment for cleaning and maintaining rolls
FI100412B (en) A system in the press section of a paper machine for monitoring and controlling the flow of press felts
US11041271B2 (en) Deposit detection in a paper making system via vibration analysis
US6645349B1 (en) Method and device for conditioning of a roll, in particular of a roll in a paper machine or in a paper finishing device
US9388530B2 (en) Method and apparatus for monitoring and controlling the application of performance enhancing materials to creping cylindersto improve process
FI115163B (en) Quality and condition control according to spectrum discriminant measurement
JP2001523774A5 (en)
FI115982B (en) Detecting surface damage and/or contamination on nip roll faces in paper handling machines
FI115237B (en) A method for monitoring the operation of a paper machine scraper apparatus and a paper machine scraper apparatus implementing the method
US20020111774A1 (en) Method for condition monitoring of apparatuses
US11008190B2 (en) Method, system and a computer program product for condition monitoring of a fiber web or paper finishing machine
CN110567738B (en) Method, system and program for monitoring the operation of a web or sheet finishing machine
FI129964B (en) A method and apparatus for estimating operation of an industrial roller and/or a felt
KR100343118B1 (en) Fault diagnosis apparatus and method of roller-shape using frequency-domain analysis of tension signals
WO2021125156A1 (en) Monitoring system
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
Escaler et al. Analysis of chatter marks damage on the Yankee dryer surface of a tissue machine

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 115982

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed