FI120728B - Menetelmä ja järjestely nippivoiman säätämiseksi - Google Patents
Menetelmä ja järjestely nippivoiman säätämiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI120728B FI120728B FI20070965A FI20070965A FI120728B FI 120728 B FI120728 B FI 120728B FI 20070965 A FI20070965 A FI 20070965A FI 20070965 A FI20070965 A FI 20070965A FI 120728 B FI120728 B FI 120728B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- force
- horizontal
- gravity
- component
- power
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H18/00—Winding webs
- B65H18/08—Web-winding mechanisms
- B65H18/26—Mechanisms for controlling contact pressure on winding-web package, e.g. for regulating the quantity of air between web layers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators
- G01L5/0076—Force sensors associated with manufacturing machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
- B65H2301/40—Type of handling process
- B65H2301/41—Winding, unwinding
- B65H2301/414—Winding
- B65H2301/4146—Winding involving particular drive arrangement
- B65H2301/41466—Winding involving particular drive arrangement combinations of drives
- B65H2301/41468—Winding involving particular drive arrangement combinations of drives centre and nip drive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2601/00—Problem to be solved or advantage achieved
- B65H2601/20—Avoiding or preventing undesirable effects
- B65H2601/22—Gravity effects, e.g. effect of weight of handled material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Winding Of Webs (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
Description
Menetelmä ja järjestely nippivoiman säätämiseksi Keksinnön ala 5 Keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestely konerullan ja rullaussylinterin välisen nippivoiman säätämiseksi. Keksinnön kohteena on myös rullainlaite.
Keksinnön tausta
Kuvio 1 esittää periaatekuvaa rullainlaitteesta, jossa paperia tai muuta rullattavaa materiaalia 101 rullataan rullausakselin 102 ympärille. Paperikoneiden yhteydessä 10 mainittua rullausakselia kutsutaan tampuuritelaksi ja tampuuritelan sekä sen ympärille rullatun materiaalin muodostamaa kokonaisuutta kutsutaan konerullaksi 104. Rullainjärjestelyssä on rullaussylinteri 103, jota voidaan liikuttaa pystysuunnassa. Mainittu pystysuunta on koordinaatiston 110 y-suunta. Rullattava materiaali kulkee rullaussylinterin ja konerullan 104 välissä. Rullaussylinteriä 101 painetaan 15 konerullaa vasten voimantuottoelimellä 105, jossa on tyypillisesti hydraulisylinteri ja -mäntä. Rullaussylinteriin 103 kohdistetaan vääntömomentti M1 ja rullausakse-liin 102 kohdistetaan vääntömomentti M2. Vääntömomentin M2 tuottavaa laitetta : .·. kutsutaan usein keskiökäytöksi. Rullaussylinterin 103 ja konerullan 104 välillä vai- **V kuttavan voiman radiaalikomponenttia Fn kutsutaan nippivoimaksi, joka usein il- • · · 20 maistaan voimana konerullan leveyttä kohden (N/m). Muita rullaukseen liittyviä voimia ovat konerullan 104 pinnalla vaikuttava vääntömomentin M2 aiheuttama • · );··* tangentiaalissuuntainen kehävoima ja vääntömomentin M1 aiheuttama tangentiaa- : *** lissuuntainen voima, jonka rullaussylinteri kohdistaa rullattavaan materiaaliin 101.
« ··
Mainitut tangentiaalissuuntaiset voimat vaikuttavat rullattavan materiaalin 101 ra-25 takireyteen. Nippivoimaa Fn säätämällä pyritään pitämään muodostuvan konerul- :V: lan 104 kovuus halutuissa rajoissa.
• · * • * • ·
Eräässä tunnetun tekniikan mukaisessa ratkaisussa mitataan rullaussylinteriin 103 • · \*·: vaikuttavan voiman pystysuuntaisen komponentin Fy suuruutta ja nippivoiman Fn *"*: suuruutta säädetään säätämällä mainitun pystysuuntaisen voimakomponentin Fy .·' : 30 suuruutta. Mainittu pystysuuntainen voimakomponentti Fy voidaan mitata esimer- « Il kiksi rullaussylinterin laakeripesiin liitetyillä voima-antureilla, jotka voivat olla esimerkiksi tappi- tai rengasantureita. Nippivoiman pystysuora komponentti Fny on sangen pieni verrattuna rullaussylinteriin vaikuttavaan painovoimaan. Nippivoima 2 on tyypillisesti luokkaa 1-6 kN/m, mutta kahdeksasta kymmeneen metriä leveän rullaussylinterin massa voi olla jopa 20000 kg, jolloin rullaussylinteriin kohdistuva painovoima on luokkaa 200 kN. Näin ollen nippivoiman suuruus on vain murto-osa mainitusta pystysuuntaisesta voimakomponentista Fy. Painovoiman lisäksi mainit-5 tuun pystysuuntaiseen voimakomponenttiin vaikuttavat ratakireys ja kehävoima sekä rullaussylinteriin kytkettyyn voimasiirtoakseliin kohdistuva painovoima. Pääasiassa rullaussylinteriin kohdistuvan painovoiman vuoksi voima-anturien mittausalue joudutaan mitoittamaan niin suureksi, että pystysuuntaisen voimakomponen-tin Fy säätöalue on usein vain muutamia prosentteja voima-anturien mittausalu-10 eesta. Tämä vaikeuttaa nippivoiman Fn säätöä varsinkin pienillä nippivoiman arvoilla, koska nippivoiman suuri suhteellinen muutos vastaa ainoastaan hyvin pientä pystysuuntaisen voimakomponentin Fy suhteellista muutosta.
Eräässä tunnetun tekniikan mukaisessa ratkaisussa mitataan puristuspainetta suoraan nipistä eli rullaussylinterin ja konerullan väliseltä puristusalueelta. Ratkai-15 sussa tarvitaan kuitenkin erikoisrakenteinen rullaussylinteri, jossa on integroidut paineanturit.
Keksinnön yhteenveto
Keksinnön kohteena on uudenlainen menetelmä rullaussylinterin ja konerullan välisen nippivoiman säätämiseksi rullainlaitteessa, jossa mainittu rullaussylinteri on : .·. 20 järjestetty liikuteltavaksi säätösuunnassa, joka on kohtisuorassa mainitun rullaus- sylinterin akseliin nähden ja poikkeaa painovoimaan nähden kohtisuorasta ho- • · · risontaalisesta suunnasta, ja jossa on voimantuottolaitteisto mainitun rullaussylin-terin puristamiseksi mainittua konerullaa vasten mainitussa säätösuunnassa. Kek- • · *···* sinnön mukaisessa menetelmässä: ·« « ♦ ♦ «· ;***: 25 - määritetään mainittuun rullaussylinteriin vaikuttava vaakasuuntainen voi- ··· makomponentti, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden ja .v. jonka suunta poikkeaa mainitusta säätösuunnasta, ja • · ♦ • · ··* - säädetään mainitun voimantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruut-ta erosuureen e = Fnx_ref - Fx perusteella, missä Fx on mainitun vaa-30 kasuuntaisen voimakomponentin arvo ja Fnx_ref on mainitun nippivoiman • · vaakasuuntaisen komponentin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoi- :.**i maan nähden, tavoitearvo.
• ·
Keksinnön kohteena on myös uudenlainen järjestely rullaussylinterin ja konerullan välisen nippivoiman säätämiseksi rullainlaitteessa, jossa mainittu rullaussylinteri 3 on järjestetty liikuteltavaksi säätösuunnassa, joka on kohtisuorassa mainitun rul-laussylinterin akseliin nähden ja poikkeaa painovoimaan nähden kohtisuorasta horisontaalisesta suunnasta, ja jossa on voimantuottolaitteisto mainitun rullaussy-linterin puristamiseksi mainittua konerullaa vasten mainitussa säätösuunnassa. 5 Keksinnön mukaisessa järjestelyssä on: - voima-anturilaitteisto, joka on järjestetty määrittämään mainittuun rullaussy-linteriin vaikuttava vaakasuuntainen voimakomponentti, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden ja jonka suunta poikkeaa mainitusta säätösuunnasta, ja 10 - säätöyksikkö, joka on järjestetty säätämään mainitun voimantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta erosuureen e = Fnx_ref - Fx perusteella, missä Fx on mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin arvo ja Fnx_ref on mainitun nippivoiman vaakasuuntaisen komponentin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo.
15 Mainittu voima-anturilaitteisto voi sisältää voima-anturin, jonka voimanmittaus-suunta on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden. Vaihtoehtoisesti mainittu voima-anturilaitteisto voi sisältää monisuuntaisen voima-anturin, joka on järjestetty mittaamaan ainakin kahdessa toisistaan poikkeavassa suunnassa vaikuttavat voimat. Mainitun monisuuntaisen voima-anturin jokin voimanmittaussuunta : .·. 20 voidaan valita kohtisuoraksi painovoimaan nähden tai painovoimaan nähden koh- "X tisuora voimakomponentti voidaan muodostaa laskennallisesti toisistaan poikkea- • » · y.l' vissa suunnissa mitattujen voimien perusteella.
• · t
Keksinnön kohteena on myös uudenlainen rullainlaite, jossa on: t · • « • * · ]...t - rullaussylinteri, joka on järjestetty liikuteltavaksi säätösuunnassa, joka on *** 25 kohtisuorassa mainitun rullaussylinterin akseliin nähden ja poikkeaa paino- . , voimaan nähden kohtisuorasta horisontaalisesta suunnasta, • i · • · * • · :’**· - voimantuottolaitteisto, joka on järjestetty puristamaan mainittu rullaussylin- ·»# .* . teri konerullaa vasten mainitussa säätösuunnassa, • * · • * · • · "**: - voima-anturilaitteisto, joka on järjestetty määrittämään mainittuun rullaussy- X : 30 linteriin vaikuttava vaakasuuntainen voimakomponentti, joka on oleellisesti • · · #XJ kohtisuorassa painovoimaan nähden ja jonka suunta poikkeaa mainitusta säätösuunnasta, ja 4 - säätöyksikkö, joka on järjestetty säätämään mainitun voimantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta erosuureen e = Fnx__ref - Fx perusteella, missä Fx on mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin arvo ja Fnx_ref on mainitun nippivoiman vaakasuuntaisen komponentin, joka on oleellisesti 5 kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä, järjestelyssä ja rullainlaitteessa hyödynnetään sitä, että rullaussylinteriin ja siihen kytkettyyn voimansiirtoakseliin tai moottoriin kohdistuva painovoima ei vaikuta voimakomponenttiin, joka on painovoimaan nähden kohtisuorassa. Keksinnön mukaisessa menetelmässä, järjestelyssä ja rul-10 lainlaitteessa painovoima ei oleellisesti vaikeuta nippivoiman säätämistä, koska nippivoimaa säädetään sellaisen voimakomponentin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, arvon perusteella.
Rullaussylinteriin vaikuttavaa vaakasuuntaista voimakomponenttia, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, voidaan käyttää myös nippivoiman ar-15 von määrittämiseen. Nippivoiman arvon estimaatti voidaan muodostaa laskennallisesti mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin arvon perusteella, koska nippivoiman ja mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin välinen kulma tiedetään rulla in laitteen geometrian perusteella.
Keksinnön erilaisille suoritusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty epäit- • ·*: 20 senäisissä patenttivaatimuksissa.
··· · • · ·
Kuvioiden lyhyt kuvaus • · · • · · :***: Seuraavassa selostetaan keksinnön suoritusmuotoja ja niiden etuja yksityiskohta!- • · · r." semmin viitaten oheisiin kuvioihin, joissa: ·· '···** kuvio 1 esittää sivukuvaa tunnetun tekniikan mukaisesta rullainlaitteesta, 25 kuvio 2 esittää sivukuvaa rullainlaitteesta, jossa on keksinnön erään suoritusmuo- .···. don mukainen järjestely konerullan ja rullaussylinterin välisen nippivoiman säätä- *·* miseksi, • · « · • ·· • · ♦·.·· kuvio 3 esittää sivukuvaa rullainlaitteesta, jossa on keksinnön erään suoritusmuo- .· . don mukainen järjestely konerullan ja rullaussylinterin välisen nippivoiman säätä-
« « I
*· *j 30 miseksi, ····· • « kuvio 4 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista ruliainlaitetta, ja 5 kuvio 5 esittää vuokaaviona keksinnön erään suoritusmuodon mukaista menetelmää konerullan ja rullaussylinterin välisen nippivoiman säätämiseksi.
Kuvio 1 on selostettu aiemmin tässä asiakirjassa tunnetun tekniikan kuvauksen yhteydessä.
5 Keksinnön suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus kuvio 2 esittää sivukuvaa rullainlaitteesta, jossa on keksinnön erään suoritusmuodon mukainen jäijestely konerullan 204 ja rullaussylinterin 203 välisen nippivoiman Fn säätämiseksi. Rullaussylinteri 203 on järjestetty liikuteltavaksi säätösuunnassa, joka on kohtisuorassa rullaussylinterin akseliin nähden ja poikkeaa painovoimaan 10 nähden kohtisuorasta horisontaalisesta suunnasta. Kuviossa 2 esitetyssä rullain-laiteessa mainittu säätösuunta on oleellisesti pystysuuntainen eli yhdensuuntainen (= samansuuntainen tai vastakkaissuuntainen) painovoiman kanssa. Kuvion 2 esittämässä tilanteessa mainittu horisontaalinen suunta on yhdensuuntainen koordinaatiston 210 x-akselin kanssa ja painovoima on vastakkaissuuntainen mainitun 15 koordinaatiston y-akseliin nähden. Rullainlaitteessa on voimantuottolaitteisto 205 rullaussylinterin 203 puristamiseksi konerullaa 204 vasten mainitussa säätösuunnassa. Voimantuottolaitteisto 205 on kytketty rullaussylinterin laakeripesään 221. Vastaava voimantuottolaitteisto on kytketty myös rullaussylinterin 203 vastakkaisessa päässä olevaan laakeripesään. Voimantuottolaitteistossa voi olla esimerkik- : 20 si hydraulisylinterin ja -männän muodostama toimielin. Järjestelyssä nippivoiman • · · |‘V Fn säätämiseksi on voima-anturilaitteisto 206, joka on järjestetty määrittämään li.** rullaussylinteriin 203 vaikuttava vaakasuuntainen voimakomponentti Fx, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden. Vastaava voima-anturilaitteisto • * ]···* on edullisesti myös rullaussylinterin 203 vastakkaisessa päässä. Järjestelyssä on : *" 25 myös säätöyksikkö 208, joka on järjestetty säätämään voimantuottolaitteiston 205 ·*· tuottaman voiman suuruutta määritetyn vaakasuuntaisen voimakomponentin Fx arvon perusteella. Säätöyksikkö 208 on edullisesti järjestetty ohjaamaan rullaussy- :Y: linterin eri päissä olevia voimantuottolaitteistoja rullaussylinterin eri päissä olevien ·’**. voima-anturilaitteistojen määrittämien vaakasuuntaisten voimakomponenttien pe- .· . 30 rusteella.
• * * • · · • · ·:··: Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa järjestelyssä voima-anturilaitteisto . 206 on voima-anturi, jonka voimanmittaussuunta on oleellisesti kohtisuorassa pai- * *i novoimaan nähden.
• · 6
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa järjestelyssä voima-anturilaitteisto 206 on voima-anturi, joka on järjestetty mittaamaan kahdessa toisistaan poikkeavassa suunnassa vaikuttavat voimakomponentit Fx ja Fy ja jonka toinen voiman-mittaussuunta on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden. Mainittu voima-5 anturi voi olla esimerkiksi Vishay-Nobel HTU -anturi (Vishay Nobel AB). Pystysuuntaisen voiman Fy mittausta voidaan hyödyntää sellaisissa rullainjärjestelyis-sä, joissa rullausakseli (tambuuritela) 202 viedään rullauksen alkuvaiheessa x-akselin suuntaisesti rullaussylinterin 203 yli.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa järjestelyssä säätöyksikkö 208 on 10 järjestetty säätämään voimantuottolaitteiston 205 tuottaman voiman suuruutta erosuureen e = Fnx_ref- Fx (1) perusteella, missä Fnx_ref on nippivoiman Fn vaakasuuntaisen komponentin Fnx, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo. Nippivoiman 15 vaakasuuntaisen komponentin tavoitearvo Fnx_ref voidaan määrittää nippivoiman tavoitearvon Fn_ref ja kulman γ perusteella seuraavasti: Fnx_ref = Fn_ref * cosy.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa järjestelyssä on laskentayksikkö, joka on järjestetty laskemaan nippivoiman Fn oloarvon estimaatti Fn_est yhtälön . . Fn_est = Fx / cosy perusteella.
t i i • · * ··· · it:[: 20 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa järjestelyssä säätöyksikkö 208 on järjestetty säätämään voimantuottolaitteiston 205 tuottaman voiman suuruutta • .*··. erosuureen * · ··· ·· ! ** e = Fnx ref-(Fx + Frx) (2) ·♦· — • · • · • · · perusteella, missä Fnx_ref on nippivoiman Fn vaakasuuntaisen komponentin Fnx 25 tavoitearvo ja Frx on estimaatti rullaussylinteriin 203 kohdistuvalle vaakasuuntai- • · · .M, selle voimakomponentille, jonka aiheuttavat rullattavan materiaalin 201 ratakireys *,'* ja konerullan 204 pinnalla vallitseva kehävoima. Erosuureen e laskennassa Frx on • · ymmärrettävä etumerkillisenä suureena. Mainittu kehävoima riippuu rullausakseliin *"·: 202 kohdistetusta vääntömomentista M2 ja konerullan 204 säteestä. Voimakom- X ; 30 ponentti Frx voidaan määrittää mainitun kehävoiman, ratakireyden estimaatin, • »t peittokulman a ja kulman y perusteella. Ratakireyden ja kehävoiman aiheuttaman voiman, joka kohdistuu rullaussylinteriin, vaakasuuntaisen komponentin Frx suhde mainitun voiman pystysuuntaiseen komponenttiin riippuu kehävoimasta, ratakirey- 7 destä sekä kulmista γ ja a. Vaakasuuntainen komponentti Frx on usein niin pieni, että on mahdollista saavuttaa riittävän laadukas nippivoiman Fn säätö, vaikka ra-takireyden arvossa olisi huomattava suhteellinen epävarmuus. Usein voidaan saavuttaa tyydyttävän laadukas nippivoiman Fn säätö, vaikka voimakomponentti Frx 5 jätettäisiin kokonaan huomiotta.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa järjestelyssä on laskentayksikkö, joka on järjestetty laskemaan nippivoiman Fn oloarvon estimaatti Fn_est yhtälön Fn_est = (Fx + Frx) / cosy perusteella, missä Frx on ymmärrettävä etumerkillisenä suureena.
10 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa järjestelyssä säätöyksikkö 208 on järjestetty säätämään voimantuottolaitteiston 205 tuottaman voiman suuruutta PID-säädöllä yhtälön (1) tai (2) mukaisen tai jollain muulla tavalla lasketun erosuu-reen e perusteella (engl. Proportional, Integrative, Derivative). Voimantuottolait-teistolla 205 tuotettava voima voi olla esimerkiksi muotoa F = F0 + P χ e + I χ i edt 15 + D * de/dt, missä P, I ja D ovat PID-säädön parametrit, Fo on tuotettavan voiman vakio-komponentti, ja erosuureen e derivointi ja integrointi suoritetaan ajan t suhteen.
Kuvio 3 esittää sivukuvaa rullainlaitteesta, jossa on keksinnön erään suoritusmuodon mukainen järjestely konerullan 304 ja rullaussylinterin 303 välisen nippivoiman : .·. 20 Fn säätämiseksi. Rullaussylinteri 303 on järjestetty liikuteltavaksi säätösuunnassa, "X joka on koordinaatiston 310 y-akselin suunta. Rullainlaitteessa on voimantuottolait-
• · I
t t teisto 305 rullaussylinterin 303 puristamiseksi konerullaa 304 vasten mainitussa säätösuunnassa. Järjestelyssä nippivoiman Fn säätämiseksi on voima- • · ];··* anturilaitteisto 306, 307, joka on järjestetty määrittämään rullaussylinteriin 303 vai- • * : |* 25 kuttava vaakasuuntainen voimakomponentti Fx. Järjestelyssä on myös säätöyk- sikkö 308, joka on järjestetty säätämään voimantuottolaitteiston 305 tuottaman voiman suuruutta määritetyn vaakasuuntaisen voimakomponentin Fx arvon perus-: Y: teella. Voima-anturilaitteistossa on ensimmäinen voima-anturi 306, jonka voiman- :***: mittaussuunta on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden ja joka on jär- . 30 jestetty mittaamaan mainittu vaakasuuntainen voimakomponentti Fx. Voima- * anturilaitteistossa on toinen voima-anturi 307, jonka voimanmittaussuunta on oleellisesti painovoiman suuntainen ja joka on järjestetty mittaamaa pystysuuntai-nen voimakomponentti Fy. Voima-anturi 307 voi olla hydraulimännän silmukkaan ·:··· sijoitettu tappi-anturi, joka voi olla esimerkiksi Vishay-Nobel KISD6 -anturi (Vishay 35 Nobel AB). Voima-anturi 307 voi olla myös hydraulimännän silmukkaan sijoitettu silmukka-anturi. Myös voima-anturi 306 voi olla silmukka-anturi. Pystysuuntaisen 8 voiman Fy mittausta voidaan hyödyntää sellaisissa rullainjärjestelyissä, joissa rul-lausakseli (tambuuritela) 302 viedään rullauksen alkuvaiheessa koordinaatiston 310 x-akselin suuntaisesti rullaussylinterin 303 yli. Käyttämällä erillisiä voima-antureita 306 ja 307 erisuuntaisten voimakomponenttien Fx ja Fy mittaukseen 5 saavutetaan sellainen etu, että eri voima-anturien 306 ja 307 mittausalueet voidaan valita toisistaan riippumattomasti. Voima-anturilla 307 on edullisesti laajempi mittausalue kuin voima-anturilla 306, koska rullaussylinteriin ja sen käyttöakseliin kohdistuva painovoima on mukana pystysuuntaisessa voimakomponentissa Fy.
Kuvio 4 esittää sivukuvaa keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta rullainfait-10 teestä, jossa on järjestely konerullan 404 ja rullaussylinterin 403 välisen nippivoi-man Fn säätämiseksi. Rullaussylinteri 403 on järjestetty liikuteltavaksi säätösuun-nassa, joka on kohtisuorassa rullaussylinterin akseliin nähden ja poikkeaa painovoimaan nähden kohtisuorasta horisontaalisesta suunnasta. Mainittu säätösuunta on suoran 411 suuntainen ja mainittu horisontaalinen suunta on koordinaatiston 15 410 x-suunta. Rullainlaitteessa on voimantuottolaitteisto 405 rullaussylinterin 403 puristamiseksi konerullaa 404 vasten mainitussa säätösuunnassa 411. Rullainlaitteessa on voima-anturilaitteisto, joka on järjestetty määrittämään rullaussylinteriin 403 vaikuttava vaakasuuntainen voimakomponentti Fx, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden. Mainitussa voima-anturilaitteistossa on voima-20 anturi 406, joka on järjestetty mittaamaan kahdessa toisistaan poikkeavassa suunnassa vaikuttavat voimakomponentit F1 ja F2, ja laskentayksikkö 409, joka on ·' järjestetty laskemaan mainittu vaakasuuntainen voimakomponentti Fx mitattujen voimakomponenttien F1 ja F2 perusteella. Vaakasuuntainen voimakomponentti Fx ·*· v ·' voidaan laskea, koska mitattujen voimakomponenttien F1 ja F2 resultantin F suu- 25 ruus ja suunta tiedetään mitattujen voimakomponenttien F1 ja F2 suuruuksien ja suuntien perusteella. Rullainlaitteessa on säätöyksikkö 408, joka on järjestetty :***. säätämään voimantuottolaitteiston 405 tuottaman voiman suuruutta määritetyn ···* vaakasuuntaisen voimakomponentin Fx arvon perusteella.
Kuvio 5 esittää vuokaaviona keksinnön erään suoritusmuodon mukaista menetel- ··· 30 mää rullaussylinterin ja konerullan välisen nippivoiman Fn säätämiseksi rullainlait-teessä, jossa mainittu rullaussylinteri on järjestetty liikuteltavaksi säätösuunnassa, joka on kohtisuorassa mainitun rullaussylinterin akseliin nähden ja poikkeaa pai- • · novoimaan nähden kohtisuorasta horisontaalisesta suunnasta, ja jossa on voiman-*·’*: tuottolaitteisto mainitun rullaussylinterin puristamiseksi mainittua konerullaa vasten 35 mainitussa säätösuunnassa. Vaiheessa 501 määritetään mainittuun rullaussylinteriin vaikuttava vaakasuuntainen voimakomponentti Fx, joka on oleellisesti koh- 9 tisuorassa painovoimaan nähden ja jonka suunta poikkeaa mainitusta säätösuun-nasta, vaiheessa 502 säädetään mainitun voimantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin Fx arvon perusteella.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä mainittu säätösuun-5 ta on oleellisesti pystysuuntainen eli yhdensuuntainen painovoiman kanssa.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä mainittu vaakasuuntainen voimakomponentti Fx määritetään mittaamalla mainittu vaakasuuntainen voimakomponentti Fx voima-anturilla, jonka voimanmittaussuunta on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden.
10 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä mainittu vaakasuuntainen voimakomponentti Fx määritetään mittaamalla mainittu vaakasuuntainen voimakomponentti Fx voima-anturilaitteistolla, joka on järjestetty mittaamaan kahdessa toisistaan poikkeavassa suunnassa vaikuttavat voimakomponentit ja jonka toinen voimanmittaussuunta on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden.
15 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä mainittu vaakasuuntainen voimakomponentti Fx määritetään laskennallisesti kahden voimakomponentin arvojen perusteella, jotka mainitut kaksi voimakomponenttia on mitattu voima-anturilaitteistolla, joka on järjestetty mittaamaan kahdessa toisistaan poikkeavassa , . suunnassa vaikuttavat voimakomponentit.
• · · • · * ··· * : 20 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä mainitun voiman- ♦ ·» .·*·*; tuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta säädetään erosuureen e = Fnx_ref - .··*, Fx perusteella, missä Fnx_ref on mainitun nippivoiman vaakasuuntaisen kom- ponentin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo.
• ·· ···
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä lasketaan nippivoi-25 man Fn oloarvon estimaatti Fn_est yhtälön Fn_est = Fx / cosy perusteella. Kulma γ : Y.* on esitetty kuviossa 2.
»M • I
*" Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä mainitun voiman- Y·· tuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta säädetään erosuureen e = Fnx_ref - *:··: (Fx + Frx) perusteella, missä Fnx_ref on mainitun nippivoiman vaakasuuntaisen .·) · 30 komponentin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo • · · ja Frx on estimaatti mainittuun rullaussylinteriin kohdistuvalle vaakasuuntaiselle voimakomponentille, jonka aiheuttavat rullattavan materiaalin ratakireys ja maini- 10 tun konerullan pinnalla vallitseva kehävoima ja joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä lasketaan nippivoi-man Fn oloarvon estimaatti Fn_est yhtälön Fn_est = (Fx + Frx) / cosy perusteella.
5 Kuten alan ammattilaiselle on ilmeistä, keksintö ja sen suoritusmuodot eivät rajoitu edellä kuvattuihin suoritusmuotoesimerkkeihin vaan keksintöä ja sen suoritusmuotoja voidaan muunnella itsenäisen patenttivaatimuksen puitteissa. Patenttivaatimusten sisältämät tunnuspiirteiden olemassaoloa kuvaavat ilmaukset, esimerkiksi "järjestelyssä on voima-anturilaitteisto", ovat avoimia siten, että tunnuspiirteiden 10 esittäminen ei poissulje sellaisten muiden tunnuspiirteiden, joita ei ole esitetty itsenäisissä tai epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa, olemassaoloa.
• · • · · • · · ·1· · • · « • · · «•f ·«· • I » * 1 · ·1· : : ··♦ «· • · • ·♦ m ·«· * · • · ··♦ • · • ♦ # • · · • ♦ ··· • · • · «·♦ • · • · t • · · * · • tm • · « · • 1 1 * 1· • · #
Claims (14)
1. Menetelmä rullaussylinterin ja konerullan välisen nippivoiman säätämiseksi rullainlaitteessa, jossa mainittu rullaussylinteri on järjestetty liikuteltavaksi säätö-suunnassa, joka on kohtisuorassa mainitun rullaussylinterin akseliin nähden ja 5 poikkeaa painovoimaan nähden kohtisuorasta horisontaalisesta suunnasta, ja jossa on voimantuottolaitteisto mainitun rullaussylinterin puristamiseksi mainittua konerullaa vasten mainitussa säätösuunnassa, tunnettu siitä, että menetelmässä: - määritetään (501) mainittuun rullaussylinteriin vaikuttava vaakasuuntainen voimakomponentti, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden 10 ja jonka suunta poikkeaa mainitusta säätösuunnasta, ja - säädetään (502) mainitun voimantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta erosuureen e = Fnx_ref - Fx perusteella, missä Fx on mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin arvo ja Fnx_ref on mainitun nippivoiman vaakasuuntaisen komponentin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoi- 15 maan nähden, tavoitearvo.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu säätösuunta on oleellisesti yhdensuuntainen painovoiman kanssa.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu : vaakasuuntainen voimakomponentti määritetään mittaamalla mainittu vaakasuun- : 20 täinen voimakomponentti voima-anturilla, jonka voimanmittaussuunta on oleelli- sesti kohtisuorassa painovoimaan nähden. * • · · • t
*···* 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ·· : *** vaakasuuntainen voimakomponentti määritetään mittaamalla mainittu vaakasuun- • · · ·*...·* täinen voimakomponentti voima-anturilaitteistolla, joka on järjestetty mittaamaan 25 kahdessa toisistaan poikkeavassa suunnassa vaikuttavat voimakomponentit ja jonka toinen voimanmittaussuunta on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan * · nähden. « · · •
5 Fx perusteella, missä Fx on mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin arvo ja Fnx_ref on mainitun rullaussylinterin ja mainitun konerullan välisen nippivoiman vaakasuuntaisen komponentin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu *:**: vaakasuuntainen voimakomponentti määritetään laskennallisesti kahden voima- ; 30 komponentin arvojen perusteella, jotka mainitut kaksi voimakomponenttia on mitat- * *; tu voima-anturilaitteistolla, joka on järjestetty mittaamaan kahdessa toisistaan poikkeavassa suunnassa vaikuttavat voimakomponentit.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun voimantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta säädetään suureen e - Frx = Fnx_ref - (Fx + Frx) perusteella, missä Fx on mainitun vaakasuuntaisen voima-komponentin arvo, Fnxj-ef on mainitun nippivoiman vaakasuuntaisen komponen-5 tin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo ja Frx on estimaatti mainittuun rullaussylinteriin kohdistuvalle vaakasuuntaiselle voimakom-ponentille, jonka aiheuttavat rullattavan materiaalin ratakireys ja mainitun konerullan pinnalla vallitseva kehävoima ja joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden. 10
7. Järjestely rullaussylinterin (203, 303, 403) ja konerullan (204, 304, 404) väli sen nippivoiman säätämiseksi rullainlaitteessa, jossa mainittu rullaussylinteri on järjestetty liikuteltavaksi säätösuunnassa, joka on kohtisuorassa mainitun rullaus-sylinterin akseliin nähden ja poikkeaa painovoimaan nähden kohtisuorasta horisontaalisesta suunnasta, ja jossa on voimantuottolaitteisto (205, 305, 405) maini-15 tun rullaussylinterin puristamiseksi mainittua konerullaa vasten mainitussa säätö-suunnassa, tunnettu siitä, että järjestelyssä on: - voima-anturilaitteisto (206, 306, 307, 406), joka on järjestetty määrittämään mainittuun rullaussylinteriin vaikuttava vaakasuuntainen voimakomponentti, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden ja jonka suunta 20 poikkeaa mainitusta säätösuunnasta, ja • · • · · • · · - säätöyksikkö (208, 308, 408), joka on järjestetty säätämään mainitun voi- • · · mantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta erosuureen e = Fnx ref -• · · — ;!.* Fx perusteella, missä Fx on mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin • · [;··' arvo ja Fnx_ref on mainitun nippivoiman vaakasuuntaisen komponentin, jo- ·* ** 25 ka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo. • · a • · t · • · ·
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittu sää-tösuunta on oleellisesti yhdensuuntainen painovoiman kanssa. • · · • * »Il
9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittu voi-ma-anturilaitteisto on voima-anturi (206, 306), jonka voimanmittaussuunta on • « 30 oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden. • »
10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainitussa • · ·♦··: voima-anturilaitteistossa on ensimmäinen voima-anturi (306), jonka voimanmit taussuunta on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden ja joka on järjestet- ty mittaamaan mainittu vaakasuuntainen voimakomponentti, ja toinen voima-anturi (307), jonka voimanmittaussuunta on oleellisesti painovoiman suuntainen.
11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittu voi-ma-anturilaltteisto on voima-anturi (206), joka on järjestetty mittaamaan kahdessa 5 toisistaan poikkeavassa suunnassa vaikuttavat voimakomponentit ja jonka toinen voimanmittaussuunta on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden.
12. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainitussa voima-anturilaitteistossa on voima-anturi (406), joka on järjestetty mittaamaan kahdessa toisistaan poikkeavassa suunnassa vaikuttavat voimakomponentit, ja 10 laskentayksikkö (409), joka on järjestetty laskemaan mainittu voimakomponentti mainitulla voima-anturilla mitattujen voimakomponenttien arvojen perusteella.
13. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittu sää-töyksikkö on järjestetty säätämään mainitun voimantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta suureen e - Frx = Fnx_ref - (Fx + Frx) perusteella, missä Fx on 15 mainitun vaakasuuntaisen voimakomponentin arvo, Fnx_ref on mainitun nippivoi-man vaakasuuntaisen komponentin, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden, tavoitearvo ja Frx on estimaatti mainittuun rullaussylinteriin kohdistuvalle vaakasuuntaiselle voimakomponentille, jonka aiheuttavat rullattavan materiaalin ratakireys ja mainitun konerullan pinnalla vallitseva kehävoima ja joka on : .*. 20 oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden. ··· · *·ϊ·: 14. Rullainlaite, jossa on: ·♦· • · · • · · :***. - rullaussylinteri (203, 303, 403), joka on järjestetty liikuteltavaksi säätösuun- ;·. nassa, joka on kohtisuorassa mainitun rullaussylinterin akseliin nähden ja • ·· .*·♦♦. poikkeaa painovoimaan nähden kohtisuorasta horisontaalisesta suunnasta, • « ·*· __ 25 ja :.0 - voimantuottolaitteisto (205, 305, 405), joka on järjestetty puristamaan mai- :[**: nittu rullaussylinteri konerullaa (204, 304, 404) vasten mainitussa säätö- . suunnassa, • · · • ·· • · tunnettu siitä, että mainitussa rullainlaiteessa on lisäksi: *· Ί 30 - voima-anturilaitteisto (206, 306, 307, 406), joka on järjestetty määrittämään ’ mainittuun rullaussylinteriin vaikuttava vaakasuuntainen voimakomponentti, joka on oleellisesti kohtisuorassa painovoimaan nähden ja jonka suunta poikkeaa mainitusta säätösuunnasta, ja - säätöyksikkö (208, 308, 408), joka on järjestetty säätämään mainitun voi-mantuottolaitteiston tuottaman voiman suuruutta erosuureen e = Fnxjref -
10 Patentkrav
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20070965A FI120728B (fi) | 2007-12-12 | 2007-12-12 | Menetelmä ja järjestely nippivoiman säätämiseksi |
| PCT/FI2008/050727 WO2009074719A1 (en) | 2007-12-12 | 2008-12-11 | Method and arrangement for adjusting a nip force |
| DE112008003027T DE112008003027T5 (de) | 2007-12-12 | 2008-12-11 | Verfahren und Anordnung zum Einstellen einer Walzenspaltkraft |
| ATA9409/2008A AT510667B1 (de) | 2007-12-12 | 2008-12-11 | Verfahren und anordnung zum einstellen einer walzenspaltkraft |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20070965 | 2007-12-12 | ||
| FI20070965A FI120728B (fi) | 2007-12-12 | 2007-12-12 | Menetelmä ja järjestely nippivoiman säätämiseksi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20070965A0 FI20070965A0 (fi) | 2007-12-12 |
| FI20070965A FI20070965A (fi) | 2009-06-13 |
| FI120728B true FI120728B (fi) | 2010-02-15 |
Family
ID=38951501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20070965A FI120728B (fi) | 2007-12-12 | 2007-12-12 | Menetelmä ja järjestely nippivoiman säätämiseksi |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT510667B1 (fi) |
| DE (1) | DE112008003027T5 (fi) |
| FI (1) | FI120728B (fi) |
| WO (1) | WO2009074719A1 (fi) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5370327A (en) * | 1993-05-06 | 1994-12-06 | Beloit Technologies, Inc. | Method and apparatus for reeling a wound web roll |
| US5560566A (en) * | 1994-11-14 | 1996-10-01 | Beloit Technologies, Inc. | Winder with elevated spool support rail |
| SE507509C2 (sv) * | 1996-10-21 | 1998-06-15 | Valmet Karlstad Ab | Rullstol med dubbla sekundärenheter för upprullning av en löpande bana i en pappersmaskin |
| FI121228B (fi) * | 2005-07-21 | 2010-08-31 | Metso Paper Inc | Menetelmä paperi- tai kartonkirainan rullauksessa ja kiinnirullain |
-
2007
- 2007-12-12 FI FI20070965A patent/FI120728B/fi not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-12-11 WO PCT/FI2008/050727 patent/WO2009074719A1/en active Application Filing
- 2008-12-11 DE DE112008003027T patent/DE112008003027T5/de not_active Withdrawn
- 2008-12-11 AT ATA9409/2008A patent/AT510667B1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20070965A (fi) | 2009-06-13 |
| FI20070965A0 (fi) | 2007-12-12 |
| DE112008003027T5 (de) | 2010-10-28 |
| AT510667A5 (de) | 2012-05-15 |
| WO2009074719A1 (en) | 2009-06-18 |
| AT510667B1 (de) | 2012-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6547707B2 (en) | Strain control in an infeed of a printing machine | |
| FI113794B (fi) | Menetelmä ja järjestely pitkänomaisen telavälineen paikan ja/tai voiman säätämiseksi | |
| CA2495876C (en) | Method of controlling tension in a web | |
| US11117771B2 (en) | Web tension control | |
| EP3057899B1 (en) | Active center pivot device for controlling sheet tension and method of using same | |
| FI118961B (fi) | Menetelmä värähtelyn vaimennuksessa rullaimilla | |
| WO2006110223A1 (en) | Unwind apparatus | |
| WO2007010094A2 (en) | Method in reeling a paper or board web and a reel-up | |
| US5927196A (en) | Post chill dancer roll | |
| WO2005118444A1 (en) | A method of controlling the winding of a roll of web material | |
| FI120728B (fi) | Menetelmä ja järjestely nippivoiman säätämiseksi | |
| US8408123B2 (en) | Apparatus and method for controlling roller nip force | |
| CN101607644B (zh) | 用于控制振动的方法和装置 | |
| JP4323273B2 (ja) | 連続圧延機の負荷配分制御装置 | |
| US10526155B2 (en) | Method of controlling operation of a winder for a fiber web | |
| FI121270B (fi) | Menetelmä ja järjestely rullainlaitteen toiminnan säätämiseksi | |
| KR101741494B1 (ko) | 금속 스트립 권취 방법 및 그 장치 | |
| US8413920B2 (en) | Method and apparatus for unwinding a roll of web material | |
| JP2004035140A (ja) | 張力補正装置 | |
| MXPA02000744A (es) | Procedimiento y dispositivo para enrollar continuamente una hoja de material fibroso. | |
| KR20210010540A (ko) | 압연기 및 압연기의 설정 방법 | |
| FI118683B (fi) | Menetelmä ja laite paperirainan rullaimessa | |
| SU1509324A1 (ru) | Устройство дл намотки пленки | |
| US8931411B2 (en) | Method for regulating a web tension in a processing machine | |
| WO2016075752A1 (ja) | プラントの制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 120728 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |