FI121392B - Method and apparatus for reducing vibration disturbance at a coating station - Google Patents
Method and apparatus for reducing vibration disturbance at a coating station Download PDFInfo
- Publication number
- FI121392B FI121392B FI20075797A FI20075797A FI121392B FI 121392 B FI121392 B FI 121392B FI 20075797 A FI20075797 A FI 20075797A FI 20075797 A FI20075797 A FI 20075797A FI 121392 B FI121392 B FI 121392B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating station
- coating
- spring
- insulating
- excitation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/22—Addition to the formed paper
- D21H23/32—Addition to the formed paper by contacting paper with an excess of material, e.g. from a reservoir or in a manner necessitating removal of applied excess material from the paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G3/00—Doctors
- D21G3/005—Doctor knifes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/22—Addition to the formed paper
- D21H23/32—Addition to the formed paper by contacting paper with an excess of material, e.g. from a reservoir or in a manner necessitating removal of applied excess material from the paper
- D21H23/34—Knife or blade type coaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/002—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion characterised by the control method or circuitry
Description
Menetelmä ja sovitelma värähtelyhäiriöiden vähentämiseksi päällystysasemalla 5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä päällystysaseman käyttöympäristössä esiintyvien värähtelyjen aiheuttamien häiriöiden haittojen vähentämiseksi tai estämiseksiThe present invention relates to a method for reducing or preventing the disadvantages caused by vibrations occurring in the environment of use of the coating station.
Keksinnön kohteena on myös sovitelma menetelmän toteuttami-10 seksi.The invention also relates to an arrangement for carrying out the method.
Paperin ja kartongin valmistuksessa päällystysasemilla levitetään pohjamateriaalin pinnalle päällystekerros. Eri tavoin toimivia päällystyslaitteita on useita ja niillä on 15 omat vahvat piirteensä ja rajoituksensa, joiden mukaan eri käyttötarkoituksiin valitaan mahdollisimman hyvin sopiva käsittelymenetelmä. Käsittelymenetelmät jakaantuvat karkeasti pintaliimaukseen ja päällystämiseen. Pintaliimauksessa pohjamateriaalin lujuutta lisätään imeyttämällä siihen 20 tärkkelyspitoista liimaa, joka voidaan vain imeyttää paperin tai kartongin pintaan tai myös puristaa materiaalin kuitumatriisin sisään. Pintaliimauksessa ei käytetä yleensä tasoitusta eli kaavintaa levityksen jälkeen. Päällystämisessä taas on tarkoituksena muodostaa pohjamateriaalin 25 peittävä pintakerros, jolla parannetaan pinnan ominaisuuksia, erityisesti painettavuutta. Päällysteseoksista voidaan mainita kiintoaineita sisältävät pigmenttipäällysteet ja erilaiset polymeeriseokset, esimerkiksi muovit. Kun halutaan tasainen päällysteen pinta, levitetty päällysteseos 30 kaavitaan tasaiseksi ja sen paksuus vakioidaan teräkaapi-mella tai sauvakaapimella.In the manufacture of paper and board, coating stations apply a coating layer to the surface of the base material. There are a number of differently operating coating devices and they have their own 15 strong features and the limitations of choosing the most suitable treatment method for different applications. The treatment methods are roughly divided into surface sizing and coating. In surface sizing, the strength of the base material is increased by impregnating 20 starch-containing adhesives which can only be impregnated onto the surface of paper or board or also pressed into the fiber matrix. Surface sizing is not usually followed by a smoothing or scraping after application. The purpose of the coating, on the other hand, is to form a surface layer covering the base material 25, thereby improving the surface properties, in particular printability. Of the coating compositions, there may be mentioned pigment coatings containing solids and various polymer blends, for example plastics. When a uniform coating surface is desired, the applied coating composition 30 is scraped flat and its thickness is constant with a blade scraper or rod scraper.
Koska pohjamateriaalin pinnalle jäävän kerroksen paksuus on pieni ja sen täytyy olla mahdollisimman tasapaksu rainan 2 kaikissa kohdissa, on tärkeää, että kaapimen kaavinreunan etäisyys vastatelan tukemasta pöhjarainasta pysyy tarkoin asetetussa kohdassa. Koska nykyaikaiset päällystyskoneet voivat olla varsin leveitä, kaavinterän tai -sauvan aseman 5 hallinta on haastavaa. Yksi mahdollinen virhelähde on pääl-lystysaseman perustusten kautta päällystimeen johtuva värähtely. Tehdassalissa on monia herätekohteita, koska nykyaikaisessa paperi- ja kartonkikoneessa on suuri määrä pyöriviä suurimassaisia teloja muun muassa paperikoneen kui-10 vainosalla ja kalantereissa. Tuotantonopeudet ovat myös suuria, mikä johtaa herätteiden taajuuden kasvuun, mistä syystä ne aikaisempaa useammin osuvat eri laitteiden ominaistaajuudelle aikaansaaden resonansseja, jotka esimerkiksi kaavinten teräpalkeissa aiheuttavat siirtymiä terän ja 15 vastatelan välisessä etäisyydessä, mikä johtaa päällysteen epätasaisuuteen.Since the thickness of the layer remaining on the surface of the base material is small and must be as uniform as possible at all points of the web 2, it is important that the distance between the scraper edge of the scraper and the bottom web supported by the counter roll. Because modern coating machines can be quite wide, managing the position of the doctor blade or rod 5 is challenging. One possible source of error is vibration due to the pavement through the foundations of the coating station. The mill hall has many excitement targets because the modern paper and board machine has a large number of rotating high-mass rolls, for example, on the paper machine dry-10 and calendars. Production speeds are also high, leading to an increase in excitation frequency, which is why they more frequently hit the specific frequency of various devices, causing resonances which, for example, in blades of scrapers cause displacements between blade and counter roll, resulting in uneven coating.
Ensimmäinen ratkaisu värähtelyiden aiheuttamien ongelmien vähentämiseksi on tietenkin herätteitä aiheuttavien osien 20 tarkka tasapainotus ja resonanssitaajuuksien välttäminenThe first solution to reduce the problems caused by vibrations is, of course, to precisely balance the excitation portions 20 and to avoid resonant frequencies
ajossa. Päällystysasemien läheisyydessä värähtelyiden vaikutuksia voidaan vähentää valitsemalla lähellä olevien vä-rähtelylähteiden telojen halkaisijat niin, että niiden pyö-rimistaajuudet eivät osu päällystysaseman haitalliselle 25 ominaistaajuudelle. Värähtelyiden siirtyvyyttä voidaan myös ehkäistä katkaisemalla konepalkki sopivasta kohtaa. Myös erilaisten aktiivisten ja passiivisten vaimentimien käyttäminen joko värähtelyjen etenemisen estämiseen tai värähtelyjen aktiiviseen vaimentamiseen sekä ominaistaajuuksien 30 muuttamiseen on lisääntynyt ajonopeuksien ja koneleveyksien kasvaessa ja tuotannon laatuvaatimusten noustessa. Nämä toimenpiteet kohdistuvat värähtelylähteinä toimiviin koneisiin ja laitteisiin. Erilaisia vaimenninratkaisuja on kuvattu julkaisuissa W0 2006/084955, DE 40 06 744, USdriving. In the vicinity of the coating stations, the effects of vibrations can be reduced by selecting the diameters of the rolls of nearby vibration sources so that their rotational frequencies do not coincide with the harmful characteristic frequency of the coating station. Vibration shifting can also be prevented by cutting off the engine bar at a suitable point. Also, the use of various active and passive dampers, either to prevent oscillation propagation or to actively dampen oscillations and to change the characteristic frequencies, has increased with increasing travel speeds and machine widths and with increased production quality requirements. These measures apply to machines and equipment that are sources of vibration. Various suppressor solutions are described in WO 2006/084955, DE 40 06 744, US
3 2004/0212132 ja US 2004/0261333.3 2004/0212132 and US 2004/0261333.
Vaimenninratkaisut lisäävät aina koneen hintaa ja tarkka tasapainotus, suuremman telahalkaisijan käyttö sekä kone-5 palkin katkaisu aiheuttavat kustannuksia, joita halutaan välttää.Damping solutions always increase the price of the machine and accurate balancing, using a larger roll diameter and cutting the machine-5 beam cause costs that you want to avoid.
Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja sovitelma, jonka avulla värähtelyhäiriöitä voidaan vähentää 10 päällystysasemilla.It is an object of the present invention to provide a method and arrangement for reducing vibration disturbances at coating stations.
Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja sovitelma, jonka perusteella päällystysasema voidaan suunnitella vapaammin värähtelyhäiriöiden vähenemisen ansi-15 osta.It is a further object of the invention to provide a method and arrangement by which the coating station can be more freely designed due to the reduction of vibration disturbances.
Keksintö perustuu siihen, että ulkoisen värähtelyherätteen etenemistie ainakin päällystysaseman kaavinelimelle katkaistaan jousivakioltaan sellaisilla eriste-elimillä, joi-20 den jousivakio on niin alhainen, että eristetyn osan ja eristeen muodostaman järjestelmän ominaistaajuus laskee he-rätetaajuuden alapuolelle.The invention is based on interrupting the path of the external oscillation excitation to at least the coating station scraper member by means of a spring constant with insulating members whose spring constant is so low that the characteristic frequency of the insulated part and the insulator system falls below the excitation frequency.
Yhden keksinnön suoritusmuodon mukaan päällystysasema eris-25 tetään eriste-elimillä perustuksestaan.According to one embodiment of the invention, the coating station is isolated by means of insulating members from its foundation.
Yhden suoritusmuodon mukaan teräpalkki eristetään eriste-elimillä päällystysasemasta.According to one embodiment, the cutter bar is insulated with insulating members from the coating station.
30 Edelleen yhden suoritusmuodon mukaan eriste-elinten jousivakio määritetään siten, että herätetaajuus ja ominaistaajuus toteuttavat epäyhtälön j~^ h Vz */„.According to another embodiment, the spring constant of the dielectric members is determined such that the excitation frequency and the characteristic frequency implement the equation j ~ ^ h Vz * / ?.
Yhden suoritusmuodon mukaan eriste-elementit ovat kumia.According to one embodiment, the insulating elements are rubber.
44
Yhden suoritusmuodon mukaan eriste-elementit ovat jousia, esimerkiksi metalli-, neste- tai kaasujousia.In one embodiment, the dielectric elements are springs, for example, metal, liquid or gas springs.
Eriste-elementit voivat olla jousivakioltaan säädettävissä. 5 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle ja sovitelmalle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.The insulation elements may be adjustable in spring constant. More specifically, the method and arrangement of the invention are characterized by what is set forth in the characterizing parts of the independent claims.
10 Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on määritelty täsmällisemmin epäitsenäisissä vaatimuksissa.Preferred embodiments of the invention are further defined in the dependent claims.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.The invention provides considerable advantages.
15 Keksinnön avulla päällystysasemien suunnittelu on aiempaa vapaampaa kun värähtelyongelmaa ei tarvitse ottaa ainakaan samassa määrin huomioon kuin aikaisemmissa ratkaisuissa. Ralleilta ratkaisuilta, kuten konepalkin katkaisulta tai ylisuurten telojen käyttämiseltä vältytään. Eristerakenne 20 on varsin yksinkertainen, koska se perustuu vain eristeen jousivakioon. Varsinaisia aktiivisesti vaimentavia vaimen-ninelementtejä kuten hydraulisia vaimentimia tai dynaamisia vaimentimia ei tarvita eikä päällystysaseman massaa tarvitse lisätä värähtelysysteemin ominaistaajuuden muuttamisek-25 si. Keksinnön toteuttamiseen voidaan käyttää periaatteessa mitä tahansa koneenrakennuksessa tunnettuja jousielementte-jä, joilla on joko vakiosuuruinen ja muuttuva jousivakio. Muuttuvajousivakioisia jousielementtejä ei ole laajalti käytössä, mutta ne voivat perustua ja perustuvat muun muas-30 sa magneettikentän muutoksiin tai ei-newtonilaisten nesteiden ominaisuuksiin. Koska päällystysasemalla ei itsessään synny häiritseviä herätteitä, päällystysaseman toiminta saadaan hyvin stabiiliksi kun ulkoiset herätteet eristetään. Päällystysaseman ajettavuus ja sen tekemä laatu para- 5 nevat ja kaavinelinten ja vastaavien ohjaaminen on helpompaa. Keksintö soveltuu kaikentyyppisten päällystysasemien yhteydessä käytettäväksi, mutta suurin hyöty saavutettaneen verhopäällystimillä, joissa kaikki liike verhossa on hai-5 tallista. Seuraavaksi herkimpiä ovat päällystimet, joissa käytetään kosketuksellista päällysteen annostelua ja tasoitusta, erityisesti teräpäällystys.By means of the invention, the design of coating stations is freer than before because the vibration problem does not have to be taken into account at least to the same extent as in previous solutions. Avoid rallying solutions, such as cutting off the engine bar or using oversized rollers. The insulation structure 20 is quite simple as it is based solely on the spring constant of the insulation. No actual active damping damping elements such as hydraulic dampers or dynamic dampers are required and the coating station mass does not need to be increased to change the characteristic frequency of the vibration system. In principle, any known spring element having a constant and variable spring constant can be used to implement the invention. Variable spring constant spring elements are not widely used, but they can be based on and based on changes in other magnetic fields or the properties of non-Newtonian fluids. Because the coating station itself does not generate annoying excitations, the operation of the coating station is very stable when the external excitations are isolated. The runnability and quality of the coating station is improved and the control of the scraper members and the like is easier. The invention is suitable for use with all types of coating stations, but the greatest benefit would be achieved with curtain coaters where all movement in the curtain is shark-5 stable. Next, the most sensitive are coatings using touch coating dispensing and leveling, especially blade coating.
Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisen piirus-10 tuksen avulla, joka esittää yhtä keksinnön mukaista sovi-telmaa kaaviollisesti sivulta.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, which schematically illustrates one embodiment of the invention from the side.
Teräpäällystyksellä tarkoitetaan paperin ja kartongin valmistuksessa päällystysmenetelmiä, joissa päällystekerros 15 tasoitetaan päällysteen levittämisen jälkeen kuiturainan pintaan. Näitä ovat esimerkiksi lyhytviipymäpäällystys, suutinapplikoinnin ja kaavinterän yhdistelmä, erilaiset te-la-applikointimenetelmät yhdistettyinä seuraavaan kaavintaan ja tasoitukseen ja vaikka spray- tai verhoapplikointi, 20 jota seuraa kaavinta. Kosketuksettomalla päällystyksellä tarkoitetaan menetelmiä, joissa päällysteaine levitetään vaikka verhona, suihkuna tai pölynä kuiturainan pintaan tukematta levitettävän aineen virtausta mekaanisesti sen virratessa applikointilaitteelta rainalle.By blade coating, in the manufacture of paper and board, are meant coating methods in which the coating layer 15 is smoothed after the coating has been applied to the surface of the fibrous web. These include, for example, short-stay coating, a combination of nozzle application and a doctor blade, various methods of tla-application in combination with subsequent scraping and smoothing, and even spray or curtain application followed by scraping. Non-contact coating refers to methods in which the coating material is applied, even as a curtain, spray or dust, to the surface of the fibrous web without supporting the flow of the applied material mechanically as it flows from the applicator to the web.
2525
Kuvion 1 teräpäällystysasema voidaan sijoittaa konehallin lattiatasoon tai erilliseen valmistuslinjan runkoon. Kiinnitys tapahtuu konepalkkiin. Tämän teräpäällystysasema käsittää rungon 1, johon on laakeroitu vastatela 2 ja vasta-30 telaa 2 vasten toimivat suutinapplikointilaite 3 ja terä-palkin 4 kautta runkoon 1 siirrettävästi kiinnitetty kaa-vinterä 5. Teräpalkin 4 asentoa ja kaavinterän 5 sijaintia voidaan muuttaa teräpalkin 4 asentoa säätölaitteilla 6 muuttamalla. Päällystettävä raina pohjapaperia tai - 6 kartonkia tai muuta kasvikuitumateriaalia tuodaan teräpääl-lystysasemalle, jossa raina kiertää vastatelan 2 kautta. Rainan kulkusuunnassa ensimmäisenä on suutinapplikointilai-te 3 ja raina kulkee vastatelan 2 ja suutinapplikointilait-5 teen 3 välistä. Suutinapplikointilaitteella 3 levitetään rainalle päällystekerros. Seuraavaksi raina kulkee vastatelan 2 pinnalla eteenpäin kaavinterälle 5, jolla tasoitetaan päällysteen pinta.The blade coating station of Figure 1 may be located on the floor level of the machine hall or on a separate manufacturing line frame. Attachment is to the machine beam. This blade coating station comprises a body 1 with a bearing roller 2 and a nozzle applicator 3 acting against the roller 2 and a scraper blade 5 movably secured to the frame 1 via blade beam 4 and adjusting the position of blade blade 5 changing. The coated web of base paper or - 6 cartons or other vegetable fiber material is introduced into a blade coating station where the web is rotated through a counter roll 2. The first in the web running direction is the nozzle applicator 3 and the web runs between the counter roll 2 and the nozzle applicator 5. A coating layer is applied to the web by a nozzle applicator 3. Next, the web passes over the surface of the counter roll 2 to the doctor blade 5 for smoothing the surface of the coating.
10 Päällysteen pinnan laadun kannalta on ensiarvoisen tärkeää, että kaavinterän 5 paine päällystekerrosta ja materiaali-rainaa vasten pysyy prosessin kannalta asetetussa arvossa. Ympäristöstä tulee kuitenkin tehdasympäristössä helposti jaksollisia herätteitä, jotka päällystysasemalla voivat 15 johtaa teräpalkin 4 värähtelyihin ja aiheuttaa siten kaavinterän siirtymiä, jotka näkyvät vastaavina muutoksina päällysteessä. Värähtelyt vaikuttavat myös applikointilait-teisiin ja filminsiirtopäällystimissä telanippiin sekä vastaavasti myös kosketuksettomien päällystinten osiin. Taval-20 lisesti päällystysaseman ominaisjäykkyys on huomattavasti alhaisempi kuin konepalkin, jolle se on asennettu. Tämä johtaa siihen, että pienikin siirtymä konepalkissa johtaa suureen siirtymään päällystysaseman rakenteissa. Konepalkin siirtymän suhdetta johonkin toisen siirtymään, esimerkiksi 25 kaavinterän siirtymään, kutsutaan värähtelyn siirtyvyydek-si. Jäykän konepalkin ja päällystysaseman välillä siirty-vyys voi olla jopa yli 10. Käytännön päällystysasemilla on havaittu, että konepalkin 0,2 mm siirtymä voi vastata jopa 2,5 mm siirtymää kaavinterällä. Tällöin siirtyvyydeksi saa-30 daan 12. Koska esimerkiksi kalantereilta tulee voimakkaita herätteitä eikä konepalkki juurikaan vaimenna värähtelyjä, ulkoiset värähtelyt siirtyvät suuren siirtyvyyden takia helposti päällystysasemalle aiheuttaen vaikeuksia päällysteen laadun hallinnassa. Koska kalanterit tavallisesti si- 7 jaitsevat lähellä päällystysasemia, niiden aiheuttamat herätteet ovat usein merkittäviä.10 It is of paramount importance for the coating surface quality that the pressure of the doctor blade 5 against the coating layer and the material web remains within the value set for the process. However, the environment easily becomes a periodic excitation in the factory environment, which at the coating station can lead to vibrations of the blade bar 4 and thus cause displacements of the doctor blade, which appear as corresponding changes in the coating. The oscillations also affect the applicator and film transfer coaters on the roll nipple as well as the parts of the non-contact coatings. Typically, the specific stiffness of the coating station is significantly lower than that of the machine beam on which it is installed. This results in even a slight displacement in the machine beam resulting in a large displacement in the coating station structures. The ratio of the offset of the machine bar to another offset, for example 25 of the scraper blade, is called the vibration offset. The displacement between the rigid machine beam and the coating station can be as high as 10. In practical coating stations, it has been found that a 0.2 mm offset of the machine beam can correspond to a 2.5 mm offset with a doctor blade. This gives a displacement of 12. Because, for example, the calendars generate strong excitations and the machine beam does not dampen the vibrations very much, the high vibration easily transmits the vibrations to the coating station, causing difficulties in controlling the quality of the coating. Because calendars are usually located near coating stations, the excitations they cause are often significant.
Paperitehdasympäristössä herätteet tulevat useista lähteis-5 tä. Esimerkiksi nopeilta monitelakalantereilta lähtevät herätteet ovat usein taajuudeltaan luokkaa 3-13 Hz, riippuen kalanterin telahalkaisijöistä ja ajonopeudesta. Koska toisaalta nykyaikaisen teräpalkin ominaistaajuudet asettuvat alueelle 10 - 20 Hz, resonanssivaara on ilmeinen. Suu-10 rimmat herätelähteet päällystysasemilla ovat kuivatusryhmi-en viiranjohtotelat ja paperinjohtotelat. Nämä telat ovat usein pienihalkaisijäisiä, jolloin ne muodostava suuren häiritsevän herätetaajuuskaistan. Teloja voi olla myös paljon eri kokoisia, jolloin herätetaajuuksien määrä edelleen 15 kasvaa. Keksinnön ajatuksena on saada päällystysaseman tai sen osan ominaistaajuus eristämällä koko päällystysasema tai sen osa värähtelylähteestä sellaisella eristemateriaalilla, jonka jousivakio on niin pieni, että eristeen ja eristetyn osan ominaistaajuus saadaan alhaisemmaksi kuin 20 herätetaajuus. Tavoiteltava ominaistaajuus määräytyy ympäristön herätteiden mukaan.In a paper mill environment, the excitations come from multiple sources. For example, excitations from high speed multi-roll calendars are often in the range of 3-13 Hz, depending on the roll diameters and running speed of the calender. On the other hand, since the characteristic frequencies of the modern cutter bar lie within the range of 10 to 20 Hz, the danger of resonance is obvious. The largest sources of excitation at coating stations are wire guide rolls and paper guide rollers for drying groups. These rolls are often of small diameter, forming a large interfering excitation frequency band. The rolls can also be of many different sizes, further increasing the number of excitation frequencies. The idea of the invention is to obtain the specific frequency of the coating station or part thereof by isolating all or part of the coating station from a vibration source with an insulating material which has a low spring constant such that the specific frequency of the insulating and insulated part is lower than the excitation frequency. The desired characteristic frequency is determined by the environmental stimuli.
Järjestelmän ominaistaajuus viritetään sopivalle alueelle eristemateriaalin jousivakion avulla. Kuviossa eriste-25 elimet 7 on sovitettu päällystysaseman alle, jolloin koko päällystysasema on eristetty ja viritettävä ominaistaajuus on eriste-elimien ja päällystysaseman ominaistaajuus. Tämä voidaan määrittää kahdella tavalla, joko kokemusperäisellä raja-arvolla tai laskennallisesti. Kokemusperäinen raja-30 arvo perustuu ennalta olevaan tietoon oletettavien herätteiden taajuuksista. Sovittamalla eristetyn järjestelmän ominaistaajuus alueelle 1-5 Hz, saadaan värähtelyiden siirtyminen estettyä useimmissa tapauksissa. Kuitenkin, koska esimerkiksi monitelakalantereilta voi tulla matala- 8 taajuisimpiakin herätteitä, voi olla tarpeen rajoittaa ominaistaajuus joko alueelle 1-4 Hz, tai jopa 1-3 Hz, jolloin herätteiden siirtyminen estyy jo varsin suurella varmuudella. Toinen tapa on laskennallinen, eli siinä määrite-5 tään haitalliset herätetaajuudet ja järjestelmän ominaistaajuus määritetään herätetaajuutta alhaisemmaksi. Sopiva ominaistaajuus voidaan määrittää kaavalla /Ä>V2*/0, jossa fo on eristetyn järjestelmän ominaistaajuus ja fh heräte-taajuus. Tämä antaa riittävän eron herätetaajuudelle ja 10 ominaistaajuudelle, jotta resonanssia ei synny.The system specific frequency is tuned to a suitable range by the spring constant of the insulating material. In the figure, the insulating members 25 are disposed below the coating station, whereby the entire coating station is isolated and the tunable characteristic frequency is the characteristic frequency of the insulating members and coating station. This can be determined in two ways, either by empirical limit or by computation. The empirical threshold value is based on prior knowledge of the expected excitation frequencies. By adjusting the characteristic frequency of the isolated system to a range of 1-5 Hz, vibration transmission can be prevented in most cases. However, since, for example, multi-roll calendars may produce even the lowest frequency excitations, it may be necessary to limit the specific frequency to either 1-4 Hz, or even 1-3 Hz, so that the transmission of the excitations is already quite certain. The second method is computational, that is, it defines harmful excitation frequencies and sets the system specific frequency below the excitation frequency. A suitable eigenfrequency can be determined by the formula ΔV2 * / 0, where fo is the eigenfrequency of the isolated system and fh is the excitation frequency. This gives enough difference between the excitation frequency and the 10 characteristic frequency so that resonance does not occur.
Päällystysasemat suunnitellaan siten, että niiden rungon jäykkyys muodostuu osaltaan jäykästä kiinnityksestä kone-palkkiin. Kun käytetään keksinnön mukaista eristettä, kiin-15 nitys ei voi olla jäykkä. Niinpä keksintöä sovellettaessa päällystysaseman rungosta 1 on tehtävä itsekantava. Jos vain osa rakenteesta, esimerkiksi teräpalkki 4, eristetään, rakenteellista jäykkyyttä ei menetetä muualla.The coating stations are designed so that the stiffness of their frame is partly due to the rigid attachment to the machine beam. When an insulator according to the invention is used, the attachment cannot be rigid. Thus, in applying the invention, the body 1 of the coating station must be self-supporting. If only a part of the structure, for example the cutter bar 4, is insulated, the structural rigidity is not lost elsewhere.
20 Edellä kuvatussa esimerkissä päällystysasema on eristetty vain alapuolelta. Mikäli herätteitä esiintyy sellaisissa suunnissa, että tarvitaan tukea myös jommalla kummalla sivulla, eristeet mitoitetaan samalla tavalla kuin edellä on kerrottu. Eriste-elimiä voi olla useita tai voidaan käyttää 25 yhtä yhtenäistä eriste-elementtiä. Eristemateriaalina synteettinen tai luonnonkumi soveltuu hyvin keksinnön toteuttamisen ja eriste-elementit on helppo valmistaa näistä materiaaleista, mutta jousien, ilmajousien ja erilaisten synteettisten polymeerimateriaalien käyttäminen on täysin mah-30 dollista. Eristemateriaalin sisäisellä vaimennuksella ei juuri ole merkitystä, koska keksintö perustuu eristetyn rakenteen ominaistaajuuden virittämiseen oikeaksi ainakin yhteen haitalliseen herätetaajuuteen nähden.In the example described above, the coating station is only insulated from below. If excitations occur in directions that require support on either side, the insulation will be dimensioned in the same manner as described above. There may be several insulating members or 25 single insulating members may be used. As an insulating material, synthetic or natural rubber is well suited for practicing the invention and insulating elements are easy to manufacture from these materials, but the use of springs, air springs and various synthetic polymeric materials is entirely possible. The internal attenuation of the insulating material is of little importance since the invention is based on tuning the characteristic frequency of the insulated structure to at least one harmful excitation frequency.
99
Koska herätetaajuudet muuttuvat ajonopeuden muuttuessa ja koneen rakennetta päivitettäessä tai muutettaessa, eriste-elinten jousivakion on edullista olla säädettävissä. Tämä voidaan toteuttaa puristamalla jousielementtiä kokoon muut-5 tamalla esijännitystä tai kaasujousilla muuttamalla jousen painetta. On myös olemassa magneettikentän muutoksiin perustuvia jousielementtejä.Since the excitation frequencies change as the driving speed changes and the machine structure is updated or modified, it is advantageous to have the spring constant of the insulating members adjustable. This can be accomplished by compressing the spring element by varying the preload or by changing the spring pressure with gas springs. There are also spring elements based on magnetic field changes.
Erilaisten jousien yhdistelmiä voidaan käyttää eriste-10 elementtien muodostamiseen, jolloin ainakin yksi jousi eroaa ainakin yhdessä eriste-elementissä muista. Esimerkiksi yksi jousista voi olla jousivakioltaan säädettävä ja muut eri tyyppisiä tai yksi jousista kumia ja muut metallisia.Combinations of different springs can be used to form dielectric elements 10, whereby at least one spring differs in at least one dielectric element. For example, one of the springs may be spring-adjustable and the other of different types, or one of the springs may be rubber and the other metal.
Claims (11)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20075797A FI121392B (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Method and apparatus for reducing vibration disturbance at a coating station |
DE102008056781A DE102008056781A1 (en) | 2007-11-12 | 2008-11-11 | Method for reducing or preventing impairments caused by disturbances through vibrations, which occur in an operational environment of a coating station, comprises determining an excitation frequency of the surrounding fields |
AT0175208A AT506028A3 (en) | 2007-11-12 | 2008-11-11 | METHOD AND DEVICE FOR REDUCING VIBRATION FAILURES IN A STRINGING STATION |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20075797 | 2007-11-12 | ||
FI20075797A FI121392B (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Method and apparatus for reducing vibration disturbance at a coating station |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20075797A0 FI20075797A0 (en) | 2007-11-12 |
FI20075797A FI20075797A (en) | 2009-05-13 |
FI121392B true FI121392B (en) | 2010-10-29 |
Family
ID=38786728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20075797A FI121392B (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Method and apparatus for reducing vibration disturbance at a coating station |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT506028A3 (en) |
DE (1) | DE102008056781A1 (en) |
FI (1) | FI121392B (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH668821A5 (en) * | 1985-09-24 | 1989-01-31 | Sulzer Ag | VIBRATION-INSULATING BEARING OF A WEAVING MACHINE. |
DE4006744A1 (en) | 1990-03-03 | 1991-09-05 | Horst Braeunlich | Machine-tool external vibration-damping system - comprises rigid plate with damping units on underside and accommodating machine |
DE10112477A1 (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-19 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Procedure for coordinating a machine bearing |
US6752250B2 (en) | 2001-09-27 | 2004-06-22 | Northrop Grumman Corporation | Shock, vibration and acoustic isolation system |
US20040261333A1 (en) | 2002-10-25 | 2004-12-30 | Whittaker Wayne H. | Seismic restraint apparatus |
FI115555B (en) * | 2003-06-26 | 2005-05-31 | Metso Paper Inc | A method of dampening the vibration of a beam and a vibration-damping beam |
FI117902B (en) | 2005-02-14 | 2007-04-13 | Metso Paper Inc | Basic construction for a paper or cardboard machine or equivalent |
-
2007
- 2007-11-12 FI FI20075797A patent/FI121392B/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-11-11 AT AT0175208A patent/AT506028A3/en not_active Application Discontinuation
- 2008-11-11 DE DE102008056781A patent/DE102008056781A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20075797A (en) | 2009-05-13 |
FI20075797A0 (en) | 2007-11-12 |
AT506028A3 (en) | 2011-11-15 |
AT506028A2 (en) | 2009-05-15 |
DE102008056781A1 (en) | 2009-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6156158A (en) | Method and apparatus for damping contact oscillations of rotating rolls | |
US8425721B2 (en) | Method and apparatus for treating a fibrous web | |
CA2337198C (en) | Method and apparatus for manufacturing calendered paper | |
CA2210935A1 (en) | Method and device with active oscillation damping for winding a web of paper into a roll | |
FI121392B (en) | Method and apparatus for reducing vibration disturbance at a coating station | |
FI112878B (en) | Method and arrangement for damping vibrations of a coating station blade bar | |
US5843529A (en) | Pre-metering rod | |
FI115994B (en) | attenuation | |
FI123986B (en) | Method and apparatus for attenuating the vibration of a coating station | |
CN101449000B (en) | Arrangement for belt control | |
US6280574B1 (en) | Moisture application system for a paper web | |
US6372046B1 (en) | Device for the direct or indirect application of a liquid or viscid coating medium onto a moving material web | |
US8372245B2 (en) | Roll assembly for a fiber-web machine and method of attenuating vibration of a fiber-web machine roll | |
FI115555B (en) | A method of dampening the vibration of a beam and a vibration-damping beam | |
EP2916030B1 (en) | Adjustable tuned mass damper | |
EP2808443B1 (en) | A fiber web machine | |
WO2004005614A1 (en) | Method and apparatus for controlling vibrations of a blade beam of a coating station | |
FI95946C (en) | The apparatus and method for coating paper | |
FI110333B (en) | An arrangement for damping the vibrations of a multi-roll calender | |
KR101000826B1 (en) | Matching Method Design of a Tension Controller with Pendulum Dancer in Roll-to-Roll Systems | |
FI104648B (en) | Method and device for modifying the eigen frequency of a roll nip structure in a paper or cardboard machine | |
WO2012056112A1 (en) | Roll support arrangement of a fiber web machine and a partial web winder of a fiber web slitter winder | |
CN114197244A (en) | Glue applicator | |
CN203834286U (en) | Calender with anti-vibration device | |
AT507959A2 (en) | VIBRATION DAMPER FOR A PAPER OR CARTON MACHINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 121392 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |