FI118813B - Kalanterin profiilisäätö - Google Patents

Description

118813

Kalenterin profiilisäätö Profilreglering i en kalander

5 TEKNIIKAN ALA

Keksintö liittyy patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään. TEKNIIKAN TASO

10

Kalanteroinnissa pyritään yleisesti parantamaan rainamaisen materiaalin, kuten paperi- tai kartonkirainan, ominaisuuksia kuten sileyttä ja kiiltoa. Kalanteroinnissa raina johdetaan toisiaan vasten puristettavien telojen väliin muodostuvaan nippiin eli kalanterointinippiin, jossa raina lämpötilan, kosteuden ja nippipaineen vaiku-15 tuksesta deformoituu. Kalanterissa nipit muodostuvat sileäpintaisen puristustelan, kuten metallitelan, ja joustavalla pinnoitteella päällystetyn telan, kuten polymeeri-telan, väliin. Joustavapintainen tela mukautuu rainan pinnan muotoihin ja painaa rainan vastapuolen tasaisesti vasten sileäpintaista puristustelaa.

• · • · · • * · • · : 20 Monitelakalanteri muodostuu ainakin kahdesta telasta, joiden väliin muodostetaan · nippi. Monitelakalanteri voi muodostua yhdestä telapinosta, jolloin nipit muodos- • · • ;'· tuvat aina kahden parin muodostavan telan väliin. Monitelakalanteri voi myös M· · ·*·.. käsittää useita rinnakkaisia telapinoja. Telapino voi olla pystysuora tai se voi : * * *: muodostaa kulman pystytason kanssa.

«·· 25 ·· j Monitelakalanteri voi siis muodostua yhdestä tai useasta telapinosta, jossa on ylä- • · · tela ja alatela sekä väliteloja. Ylätela ja alatela ovat tällöin taipumakompensoituja teloja, jolloin rainan profiilia voidaan säätää ylätelan ja ylimmän välitelan välises- ···· ·***. sä profilointinipissä sekä alatelan ja alimman välitelan välisessä profilointinipissä.

··· |;t 30 Välitelojen välisissä nipeissä rainan profiilia ei voida suoraan säätää, mutta ylä- ja * .·*··_ alatelan profiilin muodot välittyvät vaimentuneina välitelojen välisiin nippeihin.

* «4* 2 118813

Monitelakalanteri voi myös muodostua erillisistä nipeistä siten, että kukin telapino käsittää vain kaksi telaa, joiden väliin muodostuu kalanterointinippi. Nippien telojen taipumat voidaan kompensoida ylä- tai alateloissa olevilla taipumakompen-5 sointilaitteilla siten, että profilointinipit saavat suoraviivaisen muodon.

Molemmissa em. tapauksissa kullakin profilointinipillä on oma profiilisäätö, mutta mittausprofiili tulee yhteiseltä mittalaitteelta eli mittaraamilta, joka sijaitsee viimeisen profilointinipin jälkeen. Mittaraami siis mittaa vain profilointinippien 10 yhteisvaikutuksen rainan profiiliin. Kunkin profilointinipin erillistä vaikutusta rainan profiiliin ei saada selville tällaisella järjestelyllä.

Ongelmaksi tällaisessa jäljestetyssä muodostuu se, että profilointinippien profii-lisäädöt ajautuvat ääriarvoihin. Rainan profiili saattaa olla hyvä, mutta säädöt ovat 15 kompensoineet toistensa virheet vastakkaisilla profiileilla, jolloin ääriasennossa olevat säädöt eivät enää pysty reagoimaan muutoksiin. Ilmiö tulee esille säätäjien nopeuksista riippuen muutamien tuntien sisällä tai joskus jopa alle tunnissa.

Eräs syy siihen, että profilointinipit ja niihin liittyvät säätäjät eivät pysy toisistaan • · 20 tietämättä täysin samanlaisina on, että säätäjät eivät yleensä toimi täysin vapaasti, • m vaan ne saavat takaisinkytkentätietoa profilointitelalta. Kun säätäjä on laskenut • · • :*· uudet ohjearvot taipumakompensoidun telan kuormituselimille, ne syötetään ns.

··· t optimointilaskentaan, josta laskennan tuloksena saadaan toteutunut kuormapaine ja sen toteuttavat telapaineet. Toteutunut kuormaprofiili ei välttämättä toteudu 25 mekaanisesti erilaisissa profilointinipeissä täysin samanlaisena. Säätö on toteutet- • · • *.. tu siten, että seuraavan säätölaskennan lähtökohtana käytetään edellistä toteutu- • · · nutta profiilia. Tämä on yksi syy miksi kaksi erillistä säätöä reagoi hieman eri ··. tavalla rainassa esiintyviin muutoksiin. Myös erilaiset optimoitavat säädöt ottavat ···· :1· huomioon kuormituselimien vyöhykkeiden leveyksiä ja vaikuttavat siten säädön ··· 30 lähtöön.

··· m ···· • · * · ··· 3 118813

On myös mahdollista tehdä säätöjä niin, että säätäjällä ei ole mitään takaisinkyt-kentää telojen optimointilaskennalta. Tällöin kaksi toisistaan tietämätöntä säätäjää saattaa pysyä pidempään synkroonissa, mutta jossain vaiheessa säätöjen lähdöt ajautuvat eri tilanteisiin, johtuen esim. laskennassa yms. esiintyvistä epätarkkuuk-5 sista.

Edellä mainittu ongelma lisääntyy selvästi, jos eri profilointinippien kuormi-tuselimien lukumäärä ei ole sama. Tällöin mittaussignaali täytyy jakaa eri määrälle laskentapisteitä, josta seuraa erilaiset suodatukset. Leveälle laskentapisteelle 10 jaetusta mittasignaalista häviää suurimmat piikit.

Kyseinen ongelma on tekniikan tasossa ratkaistu esim. siten, että ensimmäistä profilointinippiä seuraavien profilointinippien säädöt viritetään niin hitaiksi, että ne eivät ajaudu mihinkään suuntaan profiilihäiriöiden seurauksena. Jos tällöin 15 halutaan ajaa vain hitaamman säädön profilointinipeillä, säätö on liian hidas. Kaikilla profilointinipeillä ajettaessa jää hitaiden profilointinippien profilointiteho käyttämättä.

Toinen tekniikan tason mukainen ratkaisu on, että käytetään aina samaa kuorma- • · ;\j 20 profiilia kussakin profilointinipissä kun profilointinippejä ajetaan automaattisää- * · :*·,· dollä. Jos ensimmäistä profilointinippiä seuraavia profilointinippejä ajetaan ma- • · : nuaalisäädöllä ja ne vaihdetaan automaattisäädölle, kyseisten profilointinippien • •a « profiilit muuttuvat välittömästi samaksi kuin ensimmäisessä profilointinipissä. : Tästä ensimmäistä profilointinippiä seuraavien profilointinippien nopeasta profii- 25 lien muutoksesta seuraa myös nopea muutos rainan profiilissa.

• · • · « · · *i·

Kolmas tekniikan tason mukainen ratkaisu on, että ajetaan ensimmäistä profiloin- ··. tinippiä seuraavia profilointinippejä vain manuaalisäädöllä. Manuaalisäädöllä ole- ··«· :***: via profilointinippejä on tällöin säädettävä jatkuvasti vastaamaan automaattisää- ♦ ·# li, 30 dössä olevan profilointinipin kuormaprofiilia.

···« «·· • · • · ··· 4 118813

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaisen menetelmän pääasialliset tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

5

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa jäljestetään kullekin profilointinipille nopea erillinen säätö ja yksi profilointinippi valitaan niin sanotuksi referenssiprofiloin-tinipiksi. Tämän referenssiprofilointinipin kuormaprofulin arvoa kopioidaan pienin askelin muiden profilointinippien kuormaprofiilien päälle. Referenssiprofi-10 lointinippi on edullisesti kalanterin rainan kulkusuimnassa ensimmäinen profilointinippi, koska sillä on suurin vaikutus rainan profiiliin.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa pienin askelin tapahtuvan kopiointitoiminnon vaikutus muiden profilointinippien kuormaprofiiliin on ainakin kolme kertaa voi-15 makkaampi verrattuna mainittujen muiden profilointinippien erillisten nopeiden säätöjen vaikutukseen kuormaprofiiliin.

Kopiointitoiminto estää sen, että profilointinipit ajautuvat vastakkaisiin ptofiilei-hin, koska se ajaa niiden tekijöiden yli, jotka ajavat profiileja eri suuntaan. Oleel- • · * : 20 lista on se, että kopioinnilla voidaan sallia erilaiset profiilit väliaikaisesti esim.

• · lähtötilanteissa, vikatilanteissa ja ajomiehen jostain syystä tekemissä muutoksissa.

• · # * « · · • * » • ti · • * · „ Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu rainan paksuusprofiilin säätöön.

• aa • · • · ·· ·

25 KUVIOIDEN LYHYT SELOSTUS

• · • ·

• M

• * · !.„! Kuviossa 1 on esitetty kahdella profilointinipillä varustetun kalanterin profiloin- ... tinippien kuormaprofiilit tekniikan tason mukaisessa ratkaisussa kun ensimmäi- ··«· ; * ‘ * j sessä profilointinipissä on hidas säätö ja toisessa profilointinipissä on nopea säätö.

• · · 30 • M « ··«· • · · • · • · ··· 5 118813

Kuviossa 2 on esitetty kahdella profilointinipillä varustetun kalanterin profiloin-tinippien kuormaprofiilit tekniikan tason mukaisessa ratkaisussa kun molemmissa profilointinipeissä on samat kuormaprofiilit.

5 Kuviossa 3 on esitetty kahdella profilointinipillä varustetun kalanterin profiloin-tinippien kuormaprofiilit keksinnön mukaisessa ratkaisussa kun profilointinipeissä on erilaiset kuormaprofiilit.

Kuviossa 4 on esitetty kahdella profilointinipillä varustetun kalanterin piofiloin-10 tinippien kuormaprofiilit tekniikan tason mukaisessa ratkaisussa kun profiloin-tinipeissä on erilaiset kuormaprofiilit.

Kuviossa 5 on esitetty periaatekuva eräästä kahdella erillisellä profilointinipillä varustetusta kalanterista, jossa keksinnön mukaista ratkaisua voidaan käyttää.

15

EDULLISTEN SUORITUSMUOTOJEN SELOSTUS

Kuviossa 1 on esitetty kahdella profilointinipillä varustetun kalanterin profiloin- tinippien kuormaprofiilit tekniikan tason mukaisessa ratkaisussa kun ensimmäi- .\i 20 sessä profilointinipissä N1 on hidas säätö ja toisessa profilointinipissä N2 on no- • · pea säätö. Toisen profilointinipin N2 nopea säätö reagoi kohdassa 1) nopeasti pa- • * • perirainassa esiintyneeseen häiriöön, mutta ensimmäisen profilointinipin N1 hidas ··« · • * ·.. säätö ei reagoi tähän paperirainassa esiintyneeseen häiriöön.

··· • t • · ··· 25 Kuviossa 2 on esitetty kahdella profilointinipillä varustetun kalanterin profiloin- ; tinippien kuormaprofiilit tekniikan tason mukaisessa ratkaisussa kun molemmissa ί,.,ί profilointinipeissä on samat kuormaprofiilit. Kohdassa 2) on esitetty tilanne, jossa .t. toinen profilointinippi N2 on manuaalisäädöllä. Kun tämä toinen profilointinippi ·«·· ·1. N2 kytketään takaisin automaattisäädölle toisen profilointinipin N2 kuormaprofiili ··· \ 30 muuttuu äkkinäisesti samaksi kuin ensimmäisessä profilointinipissä Nl, josta ai- * ···· • · * » ·»· 6 118813 heutuu häiriö paperin profiiliin. Toisen profilointinipin N2 tulisi tällaisessa tilanteessa jatkaa manuaalisessa säädössä saavutetusta arvosta.

Kuviossa 3 on esitetty kahdella profilointinipillä varustetun kalanterin profiloin-5 tinippien kuormaprofiilit keksinnön mukaisessa ratkaisussa kun profilointinipeissä Nl, N2 on erilaiset kuormaprofiilit. Tämä profilointinippien Nl, N2 erilainen kuormaprofiili voi johtua esim. siitä, että toisessa profilointinipissä N2 on kohdassa 3) venttiilivika tai siitä, että ajomies on kohdassa 4) jostain muusta syystä halunnut ohjata toiseen profilointinippiin N2 manuaalisesti erilaisen kuormaprofiilin 10 verrattuna ensimmäisen profilointinipin Nl kuormaprofiiliin. Kun toisen profilointinipin N2 venttiilivika korjataan tai kun toisen profilointinipin N2 säätö vaihdetaan automaattisäädölle, jatkaa toisen profilointinipin N2 säätö sen hetkisestä arvosta ja alkaa hitaasti lähestyä ensimmäisen profilointinipin Nl kuormaprofiilin arvoa.

15

Kuviossa 4 on esitetty kahdella profilointinipillä varustetun kalanterin profilointinippien kuormaprofiilit tekniikan tason mukaisessa ratkaisussa kun profilointinipeissä on erilaiset kuormaprofiilit. Koska tässä ei ole kopiointitoimintoa, profi-lointxnipit Nl, N2 jäävät ajamaan kuvan mukaisilla profiileilla eli ovat ajautuneet • · * 20 vastakkaisiin profiileihin kohdissa 5) ja 6).

• ·· • · • · • » · • · · • · : Kuviossa 5 on esitetty periaatekuva eräästä kahdella erillisellä profilointinipillä ··· « varustetusta kalanterista, jossa keksinnön mukaista ratkaisua voidaan käyttää. Ka- .**·. lanterissa on kaksi peräkkäistä, erillistä profilointinippiä Nl, N2. Ensimmäinen • · · 25 profilointinippi Nl muodostuu ensimmäisen taipumasäädetyn telan 11 ja ensim-*’·„ mäisen termotelan 12 välille ja toinen profilointinippi N2 muodostuu toisen tai-

pumasäädetyn telan 21 ja toisen termotelan 22 välille. Kalanteroitava raina W

♦ ··

kulkee profilointinippien Nl, N2 läpi ja toisen profilointinipin N2 jälkeen raina W

···· .···. johdetaan mittalaitteeseen eli mittaraamiin 30, jolla rainan W ominaisuuksia mitä- \ 30 taan. Mittaraamin 30 mittaussignaalit johdetaan ohjausyksikköön 40, jolla profi- lointinippien Nl, N2 taipumakompensoituja teloja 11,21 ohjataan. Kun profiloin- • · «· 7 118813 tinipit Nl, N2 suljetaan ratakatkon jälkeen, kukin profilointinippi Nl, N2 jatkaa ajoa sillä kuormaprofiililla, joka sillä oli juuri ennen ratakatkoa. Ajomies voi myös valita jonkun muun kuormaprofiilin, jos esim. ajettava paperilaatu vaihtuu. Tällöin asetetaan kumpaankin profilointinippiin Nl, N2 sama kuormaprofiili läh-5 töprofiiliksi.

Keksinnön käyttö ei ole sidottu kuviossa 5 esitettyyn kalenteriin, vaan sitä voidaan käyttää kaikissa kalentereissa, joissa on ainakin kaksi profilointinippiä. Keksintöä voidaan siten soveltaa myös esim. kalenteriin, jossa on kolme tai useampia 10 erillisiä, profilointimahdollisuudella varustettuja kalanterointinippejä. Keksintöä voidaan myös soveltaa kalenteriin, jossa on yksi tai useampi telapino, jolloin kukin telapino käsittää ylätelan ja alatelan sekä väliteloja. Ylätela ja alatela ovat tällöin taipumakompensoituja, jolloin ylätelan ja ylimmän välitelan sekä alatelan ja alimman välitelan välille muodostuu profilointinippi. Telapinot voivat olla pysty-15 tasossa tai ne voivat muodostaa kulman pystytason kanssa. Telapinon telojen keskipisteiden kautta piirretty viiva voi muodostaa suoran tai murtoviivan.

Edellä on esitetty ainoastaan eräitä keksinnön edullisia suoritusmuotoja ja alan ammattimiehelle on selvää, että niihin voidaan tehdä lukuisia modifikaatioita • · · • a ,·, : 20 oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

• ·· • · • · • · · • «· • · • · • · · • · · *♦· · ·· • · • ·· • · • · ·· • ·· ··# • · * · • · · « · · • * • t ·«· * • · · 1 • * • · ·«·

Claims (4)

118813

1. Menetelmä ainakin kahdesta profilointinipistä (Nl, N2) muodostuvan kalante-rin profilointinippien (Nl, N2) profiilien säätämiseksi käsittäen seuraavat vaiheet: 5. muodostetaan kullekin profilointinipille(Nl,N2)kuormaprofiili, - mitataan kalanteroitavan rainan (W) profiilia mittalaitteella (30), joka sijaitsee kalanteroitavan rainan (W) kulkusuunnassa kalanterin viimeisen profiloin-tinipin (N2) jälkeen, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi seuraavat vaiheet: 10. säädetään kutakin profilointinippiä (Nl, N2) erillisellä nopealla säädöllä, - valitaan yksi profilointinippi (N 1, N2) referenssiprofilointinipiksi, - kopioidaan pienin askelin referenssiprofilointinipin (Nl, N2) kuormaprofiilin arvoa ainakin yhden muun profilointinipin (Nl, N2) kuormaprofiilin päälle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pienin askelin tapahtuvan referenssiprofilointinipin (N 1, N2) kuormaprofiilin kopiointitoiminnon vaikutus mainitun ainakin yhden muun profilointinipin (Nl, N2) kuormaprofiiliin on ainakin kolme kertaa voimakkaampi kuin mainitun ainakin yhden muun profi-.'. 1. lointimpin (N 1, N2) kuormaprofiilin erillisen nopean säädön vaikutus. 20 • t · * a : 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valitaan • 1· 77 • · • referenssiprofilointinipiksi (Nl, N2) kalanteroitavan rainan kulkusuunnassa kalan- ··· e • 1·., terin ensimmäinen profilointinippi (Nl, N2). »·· • · • · *·1

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sää- : 1 ·.. detään rainan paksuusprofiilia. ··· • · • · ··· * *·· a ··1· a1« • · • · e1 ·«· e *··· · a • · • · • a# 118813