FI121752B - Apparatus and method for controlling the runnability of a fiber web handling nip - Google Patents
Apparatus and method for controlling the runnability of a fiber web handling nip Download PDFInfo
- Publication number
- FI121752B FI121752B FI20095766A FI20095766A FI121752B FI 121752 B FI121752 B FI 121752B FI 20095766 A FI20095766 A FI 20095766A FI 20095766 A FI20095766 A FI 20095766A FI 121752 B FI121752 B FI 121752B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- hydraulic
- roller
- damping force
- external
- nip
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/0073—Accessories for calenders
- D21G1/008—Vibration-preventing or -eliminating devices
Landscapes
- Paper (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Description
LAITTEISTO JA MENETELMÄ KUITURAINAN KÄSITTELYNIPIN AJETTAVUUDEN HALLITSEMISEKSIAPPARATUS AND METHOD FOR MANAGING THE FIBERS OF THE FIBER HANDLING NIP
KEKSINNÖN ALA 5FIELD OF THE INVENTION
Keksintö liittyy kuiturainan käsittelynipin ajettavuuden hallitsemiseen. Erityisesti, mutta ei pelkästään, keksintö liittyy kuiturainakoneen nippivärähtelyn vaimentamiseen.The invention relates to controlling the runnability of a fiber web handling nip. In particular, but not exclusively, the invention relates to damping the nip vibration of a fiber web machine.
10 KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION
Värähtely kuiturainakoneen nipeissä haittaa paperikoneen ajettavuutta. Esimerkiksi kalanterissa nippivärähtely aikaansaa kuiturainaa puristavien telojen ja/tai hihnojen ja/tai kuiturainaradan muokkautumista. Muokkautuminen ilmenee 15 telan ja/tai hihnan ja/tai kuiturainan pinnassa näkyvinä radan poikkisuuntaisina juovina.Vibration in the nipples of a fiber web machine impairs the runnability of the paper machine. For example, in a calender, nip vibration causes the rolls and / or belts to compress the fibrous web and / or the web of fibrous web to be modified. Transformation is manifested in the form of transverse stripes visible on the surface of the rolls and / or the belt and / or the fibrous web.
Nippivärähtely on luonteeltaan epästabiilia ja itseherätteistä. Värähtelyn aikaansaaman kuiturainan käsittelyelimen kuten telapinnan tai hihnapinnan tai 20 radan muokkautuminen nipissä toimii lisäherätteenä, kun kuiturainan käsittelyelimen pinta tai rata saapuu uudelleen saman kuiturainan käsittelylaitteen toiseen nippiin, esimerkiksi kalanteritelaston toiseen nippiin. Kuiturainan käsittelyelimen pinnoitteen kuten telapinnoitteen ollessa kyseessä muokkautuneen pinnoitteen saapuminen uudelleen samaan nippiin voi toimia lisäherätteenä.Nipple vibration is inherently unstable and self-excited. Vibration of the fibrous web processing element such as the roll surface or belt surface or webs in the nip acts as an additional excitation when the surface or web of the fibrous web processing member re-enters another nip of the same fibrous web processing device, e.g. In the case of a coating of a fibrous web treatment element, such as a roll coating, the re-entry of the modified coating into the same nip may serve as an additional excitation.
Oo
o 25 Edellä selostettua muokkautumista tapahtuu kuiturainan käsittelylaitteen kuten c\i kalanteritelaston ominaistaajuuksilla, koska näillä taajuuksilla värähtelyherkkyys i oo on suurimmillaan.The shaping described above occurs at the characteristic frequencies of a fibrous web processing device such as a calender roll, because at these frequencies the oscillation sensitivity is at its highest.
00
CCCC
Kalanteritelaston värähtelyherkkyyteen on voitu vaikuttaa kehittämällä uusia 30 telapinnoitteita ja estämällä telojen pyörimistaajuuksien ja telaston o ominaistaajuuksien synkronoitumista. Synkronoitumista on pyritty estämään 0X1 muuttamalla kalenterin nopeutta tai vaikuttamalla kalanteritelojen 2 ominaistaajuuksiin. Ominaistaajuuksia voidaan muuttaa mm. telojen tuennan jäykkyyttä muuttamalla ja nippikuomnaa säätämällä.The vibration sensitivity of the calender roll may have been influenced by developing new roll coatings and preventing synchronization between the roll rotation frequencies and the roll characteristic. Efforts have been made to prevent synchronization with 0X1 by changing the speed of the calendar or by affecting the characteristic frequencies of the calender rolls 2. The characteristic frequencies can be changed e.g. by adjusting the rigidity of the roller supports and adjusting the nipple cover.
Telan värähtelyä on pyritty estämään vaimennuksella. Vaimennusta on toteutettu 5 erilaisilla massavaimentimilla, joilla on haluttu vaikuttaa värähtelysysteemin ominaistaajuuteen. On tehty myös adaptiivisia vaimentimia, joiden ominaistaajuutta voidaan säätää muuttuvien olosuhteiden mukaan.Attenuation has been used to prevent roll vibration. The damping has been accomplished with 5 different mass suppressors which have been designed to influence the specific frequency of the oscillation system. Adaptive dampers have also been made whose specific frequency can be adjusted to changing conditions.
Julkaisussa EP1275776A1 on esitetty kalanteri, jossa joustavapintaista telaa 10 siirretään telaston puristustason suhteen sivusuunnassa.EP1275776A1 discloses a calender in which the elastic roll roll 10 is displaced laterally with respect to the compression plane of the roll set.
Julkaisussa FI117566B on esitetty menetelmä, jossa hydraulisella toimilaitteella tuetun telan ominaistaajuutta muutetaan muuttamalla hydraulijärjestelmän nestetilavuutta ainakin 5% hydraulijärjestelmän kokonaisnestetilavuudesta.FI117566B discloses a method of changing the specific frequency of a roll supported by a hydraulic actuator by varying the fluid volume of the hydraulic system by at least 5% of the total fluid volume of the hydraulic system.
1515
YHTEENVETOSUMMARY
Keksinnön erään ensimmäisen näkökohdan mukaan toteutetaan laitteisto nipin ajettavuuden hallitsemiseksi, jonka nipin muodostavat väliinsä ensimmäinen tela ja 20 toinen kuiturainan käsittelyelin, joka on tela tai hihna, ja ensimmäinen tela on tuettu sen päissä olevista akseleista laakeripesien välityksellä runkoon. Laitteisto käsittää - hydraulisen toimilaitteen kuten hydraulisylinterin, joka on sovitettu tuottamaan ensimmäisen telan tuentapisteeseen tuentapisteen värähtelyn o o 25 liikenopeudelle vastakkaissuuntaista ulkoista hydraulista vaimennusvoimaa, c\j ja i g - hydraulisen pulssigeneraattorin, jonka painepuoli on paineyhteydessä x hydraulisen toimilaitteen paineelliseen sylinteriosaan tai painelinjaan,According to a first aspect of the invention, there is provided an apparatus for controlling the runnability of a nip formed between a first roll and a second fibrous web treatment member, which is a roll or belt, and a first roll supported on its ends by shafts. The apparatus comprises: - a hydraulic actuator, such as a hydraulic cylinder, adapted to provide an external hydraulic damping force opposite to the motion velocity of the anchor point at a first roll support point of the roller at ≤ 25, c \ j and i g - a hydraulic pulse generator
CLCL
ulkoisen hydraulisesti tuotetun vaimennusvoiman taajuuden säätämiseksi 30 vaikuttamaan liikenopeudelle vastakkaisessa vaiheessa.for adjusting the frequency of the external hydraulically generated damping force 30 to influence the travel speed in the opposite phase.
σ> o o C\1σ> o o C \ 1
Keksinnön erään toisen näkökohdan mukaan toteutetaan laitteisto nipin ajettavuuden hallitsemiseksi, jonka nipin muodostavat väliinsä ensimmäinen tela ja 3 toinen kuiturainan käsittelyelin, joka on tela tai hihna, ja ensimmäinen tela on tuettu sen päissä olevista akseleista laakeripesien välityksellä runkoon. Laitteisto käsittää - hydraulisen toimilaitteen kuten hydraulisylinterin, joka on sovitettu 5 tuottamaan ensimmäisen telan tuentapisteeseen tuentapisteen värähtelyn liikenopeudelle vastakkaissuuntaista ulkoista hydraulista vaimennusvoimaa, ja - piezotoimisen hydraulilaitteen, joka on yhdistetty hydraulisen toimilaitteen kanssa paineyhteyteen ulkoisen hydraulisesti tuotettavan vaimennusvoiman 10 taajuuden ja/tai amplitudin säätämiseksi vaikuttamaan liikenopeudelle vastakkaisessa vaiheessa.According to another aspect of the invention there is provided an apparatus for controlling the runnability of a nip formed between a first roll and a second fibrous web treatment element, which is a roll or belt, and the first roll being supported by bearings from the axes at its ends. The apparatus comprises: - a hydraulic actuator, such as a hydraulic cylinder, adapted to provide an external hydraulic damping force opposite to the speed of movement of the anchor point at the support point of the first roller, and - stage.
Joidenkin suoritusmuotojen mukaan laitteisto käsittää - ensimmäisen telan tuentapisteeseen järjestetyn nippivärähtelyn 15 liikenopeuden mittauslaitteen, - ensimmäisen telan pyörimisen vaihekulman mittauslaitteen, - ensimmäisen telan tuentapisteeseen liikenopeudelle vastakkaissuuntaista ulkoista vaimennusvoimaa tuottavan hydraulisen toimilaitteen kuten hydraulisylinterin, 20 - ulkoisesti hydraulisesti tuotettavan vaimennusvoiman mittauslaitteen, - hydraulisen pulssigeneraattorin, joka on yhdistetty hydraulisen toimilaitteen painelinjaan, ulkoisen hydraulisesti tuotettavan vaimennusvoiman taajuuden säätämiseksi vaikuttamaan liikenopeudelle vastakkaisessa vaiheessa.According to some embodiments, the apparatus comprises: - a nip oscillator 15 motion velocity sensor arranged at a first roll support point; coupled to a hydraulic actuator pressure line to adjust the frequency of the external hydraulically generated damping force to affect the movement velocity in the opposite phase.
o δ 25o δ 25
(M(M
c\j Edullisesti laitteiston käsittämä hydraulinen pulssigeneraattori, joka on yhdistetty i g hydraulisen toimilaitteen kanssa paineyhteyteen ulkoisen hydraulisesti tuotettavan x vaimennusvoiman taajuuden ja/tai amplitudin säätämiseksi vaikuttamaanPreferably, the apparatus comprises a hydraulic pulse generator coupled to the i g hydraulic actuator for controlling the frequency and / or the amplitude of the external hydraulically generated damping force under pressure.
CLCL
liikenopeudelle vastakkaisessa vaiheessa, käsittää pyörimisnopeudeltaan 30 säädettävän pyöritettävän venttiilikaran ja venttiiliulostuloja, jotka ovat venttiilikaraa o pyöritettäessä sulkeutuvia ja avautuvia vaimennusvoiman taajuuden säätämiseksi.in a step opposite to the speed of rotation, comprises a rotatably adjustable rotary valve spindle 30 and valve outlets which, when rotating the valve spindle o, close and open to adjust the frequency of the damping force.
(M(M
44
Edullisesti vaimennusvoimaa tuottava hydraulisylinteri on sama hydraulisylinteri, joka on sovitettu muodostamaan nipin nippipaine.Preferably, the hydraulic cylinder producing the damping force is the same hydraulic cylinder adapted to form the nip nip pressure.
Edullisesti laitteisto käsittää hydraulisen pulssigeneraattorin käsittämien 5 ulostulojen kuristuksen tai kuristimen mainituista ulostuloista ulos johtavassa hydraulinestelinjassa vaimennusvoiman amplitudin säätämiseksi.Preferably, the apparatus comprises a throttling of the outputs 5 of the hydraulic pulse generator or a hydraulic fluid line outgoing from said outputs to control the amplitude of the damping force.
Edullisesti laitteisto käsittää piezotoimisen hydraulilaitteen, joka on yhdistetty hydraulitoimilaitteen kanssa paineyhteyteen ulkoisen hydraulisesti tuotettavan 10 vaimennusvoiman taajuuden ja/tai amplitudin muuttamiseksi.Preferably, the apparatus comprises a piezo-actuated hydraulic device coupled to the hydraulic actuator for pressure change to vary the frequency and / or amplitude of the external hydraulically generated damping force.
Edullisesti laitteisto käsittää värähtelyliikkeen nopeuden mittaukseen soveltuvan mittausanturin, joka on kiinnitetty ensimmäisen telan tuentapisteeseen, edullisesti laitteisto käsittää laakeripesään kiinnitetyn kiihtyvyysanturin.Preferably, the apparatus comprises a measuring sensor suitable for measuring the velocity of the vibration movement, which is attached to a support point of the first roll, preferably the apparatus comprises an accelerometer mounted on a bearing housing.
1515
Edullisesti laitteisto käsittää ensimmäisen telan pyörimisliikkeen vaihekulman määrittämiseen soveltuvan vaihekulma-anturin, edullisesti ensimmäisen telan päähän kiinnitetyn pulssianturin.Preferably, the apparatus comprises a phase angle sensor suitable for determining the phase angle of rotation of the first roll, preferably a pulse sensor mounted on the end of the first roll.
20 Edullisesti laitteisto käsittää ulkoisen vaimennusvoiman mittauksen, joka käsittää paineanturin sylinterin paineen mittausta varten tai voima-anturin ensimmäisen telan tuentapisteeseen vaikutettavan voiman mittausta varten tai venymämittausanturin tuentarakenteen venymän mittausta varten.Preferably, the apparatus comprises an external damping force measurement comprising a pressure sensor for measuring cylinder pressure or a force transducer for measuring the force exerted on the support point of a first roll or a strain gauge for measuring the strain of the support structure.
o δ 25 Keksinnön erään kolmannen näkökohdan mukaan toteutetaan menetelmä nipinAccording to a third aspect of the invention, the method is implemented in a nip
(M(M
c\j ajettavuuden hallitsemiseksi, jonka nipin muodostavat väliinsä ensimmäinen tela ja i g toinen kuiturainan käsittelyelin, joka on tela tai hihna, ja ensimmäinen tela on x tuettu sen päissä olevista akseleista laakeripesien välityksellä runkoon.to control the runnability formed by a nip formed between the first roll and the second fibrous web treatment element, which is a roll or belt, and the first roll is supported x from its axes through the bearing housings.
CLCL
Menetelmässä:The method comprises:
CDCD
30 - tuotetaan ensimmäisen telan tuentapisteeseen hydraulisella toimilaitteella o kuten hydraulisylinterillä ulkoista vaimennusvoimaa, joka on tuentapisteen C\1 värähtelyn liikenopeudelle vastakkaissuuntaista, - säädetään hydraulisen toimilaitteen paheelliseen sylinteriosaan tai 5 painelinjaan yhdistetyllä hydraulisella pulssigeneraattorilla ulkoisen hydraulisesti tuotetun vaimennusvoiman taajuutta vaikuttamaan liikenopeudelle vastakkaisessa vaiheessa.30 - providing an external damping force opposite to the vibration motion of the anchorage point at the support point of the first roll with a hydraulic actuator o such as a hydraulic cylinder;
5 Joidenkin suoritusmuotojen mukaan menetelmässä: - mitataan ensimmäisen telan tuentapisteestä nippivärähtelyn liikenopeutta, - mitataan ensimmäisen telan pyörimisen vaihekulmaa, - tuotetaan ensimmäisen telan tuentapisteeseen hydraulisella toimilaitteella kuten hydraulisylinterillä ulkoista vaimennusvoimaa, joka on liikenopeudelle 10 vastakkaissuuntaista, - mitataan ulkoista hydraulisesti tuotettua vaimennusvoimaa, - säädetään hydraulisen toimilaitteen painelinjaan yhdistetyllä hydraulisella pulssigeneraattorilla ulkoisen hydraulisesti tuotetun vaimennusvoiman taajuutta vaikuttamaan liikenopeudelle vastakkaisessa vaiheessa.According to some embodiments, the method: - measures nip vibration motion from the first roll support point, - measures the phase angle of rotation of the first roll, - produces an external damping force, with the hydraulic pulse generator connected to the pressure line, the frequency of the external hydraulically produced damping force to influence the movement velocity in the opposite phase.
1515
Edullisesti ulkoinen vaimennusvoima tuotetaan aktiivisesti mittaamalla ensimmäisen telan tuentapisteen liikeamplitudia ja säätämällä vaimennusvoiman amplitudia vaimennustehon maksimoimiseksi.Preferably, the external damping force is actively generated by measuring the motion amplitude of the first roll support point and adjusting the damping force amplitude to maximize damping power.
20 Edullisesti ulkoisen hydraulisesti tuotetun vaimennusvoiman taajuutta säädetään muuttamalla hydraulisen pulssigeneraattorin venttiilikaran pyörimisnopeutta, joka hydraulinen pulssigeneraattori käsittää pyöritettävän ja venttiiliulostuloja pyöritettäessä sulkevan ja avaavan venttiilikaran.Preferably, the frequency of the external hydraulically generated damping force is controlled by varying the speed of rotation of the hydraulic pulse generator valve spindle, which hydraulic rotary generator comprises a rotatable valve valve spindle closing and opening.
o 0 25 Edullisesti ulkoisen hydraulisesti tuotetun vaimennusvoiman amplitudia säädetään c\j muuttamalla hydraulisen pulssigeneraattorin käsittämien ulostulojen kuristusta tai i g mainituista ulostuloista tankkiin johtavan tankkilinjan kuristusta.Preferably, the amplitude of the external hydraulically generated damping force is adjusted by changing the throttling of the outputs comprised in the hydraulic pulse generator, or i g of the throttling of the line leading to the tank from said outputs.
CCCC
CLCL
Edullisesti ulkoisen hydraulisesti tuotetun vaimennusvoiman mittaamiseksi 30 mitataan hydraulisylinterin painetta tai mitataan hydraulisylinterin ensimmäisen o telan tuentapisteeseen vaikuttamaa voimaa tai mitataan ensimmäisen telanPreferably, to measure the external hydraulically produced damping force, the pressure of the hydraulic cylinder is measured, or the force exerted on the support point of the first roll of the hydraulic cylinder, or the first roll is measured.
C\JC \ J
tuentarakenteen venymää.extension of the support structure.
66
Edullisesti yhtä vaimennusvoiman taajuuskomponenttia säädetään kerrallaan.Preferably, one frequency component of the damping force is adjusted at a time.
Edullisesti mittaukset vaimennusvoiman säätöä varten tehdään keskiarvoistamalla liikenopeuden, vaihekulman ja voiman mittauksista telan pyörimistaajuuden 5 monikertakomponentteja, kunnes niiden vaihtelu on riittävän pientä.Preferably, the measurements for damping force adjustment are made by averaging the speed, phase angle, and force measurements of the multiple components of the roll rotation frequency 5 until they are sufficiently varied.
Edullisesti vaimennustehoa maksimoidaan optimointialgoritmin avulla käyttäen parametreinä vaimennusvoiman vaihekulmaa ja amplitudia, joka vaimennusteho on vaimennusvoiman ja värähtelyn liikenopeuden tulo. Edullisesti käytetään 10 optimointialgoritmina Newtonin iteraatiota tai gradienttihakualgoritmia.Preferably, the damping power is maximized by an optimization algorithm using the damping force phase angle and amplitude, which damping power is the product of damping force and vibration motion. Preferably, the Newtonian iteration or gradient search algorithm is used as the optimization algorithm.
Joidenkin edullisten suoritusmuotojen mukaan menetelmässä lisäksi muutetaan hydraulitoimilaitteen kanssa paineyhteyteen järjestetyn piezotoimilaitteen avulla hydraulitoimilaitteella tuotettavan vaimennusvoiman taajuutta ja/tai amplitudia.According to some preferred embodiments, the method further modifies the frequency and / or amplitude of the damping force produced by the hydraulic actuator by means of a piezo actuator arranged in pressure communication with the hydraulic actuator.
1515
Esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotoja kuvataan tai on kuvattu vain keksinnön jonkin tai joidenkin näkökohtien yhteydessä. Alan ammattimies ymmärtää, että keksinnön jonkin näkökohdan mitä tahansa suoritusmuotoa voidaan soveltaa keksinnön samassa näkökohdassa ja muissa näkökohdissa yksinään tai 20 yhdistelmänä muiden suoritusmuotojen kanssa.Various embodiments of the present invention will be described or described only in connection with some or some aspects of the invention. One skilled in the art will appreciate that any embodiment of an aspect of the invention may be applied to the same and other aspects of the invention, alone or in combination with other embodiments.
KUVIOIDEN LYHYT ESITTELYBRIEF PRESENTATION OF THE PATTERNS
Keksintöä kuvataan nyt esimerkinomaisesti viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: δ 25The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: δ 25
(M(M
c\i kuvio 1 esittää kaksitelaista kalanteria kuvattuna sivulta; i g kuvio 2 esittää kaavallisesti kuvion 1 ylätelaa värähtelijänä; x kuvio 3 esittää kaavioilisesti kuvion 1 nippitelojen poikkileikkauksia;Fig. 1 is a side view of a two-roll calender; Fig. 2 schematically shows the upper roll of Fig. 1 as a vibrator; Fig. 3 schematically shows cross-sections of the nip rolls of Fig. 1;
CLCL
kuviot 4 ja 5 esittävät kaavallisesti eräitä järjestelyjä kuvion 1 kalenterin 30 nippivärähtelyn vaimentamiseksi; o kuvio 6 esittää kaavioi lisesti erään hydraulisen pulssigeneraattorin C\] poikkileikkausta; ja kuvio 7 esittää kuvion 6 pulssigeneraattoria leikattuna pituussuunnassa.Figures 4 and 5 schematically show some arrangements for suppressing the nip vibration of the calendar 30 of Figure 1; Fig. 6 is a schematic cross-sectional view of a hydraulic pulse generator C '; and Fig. 7 is a longitudinal sectional view of the pulse generator of Fig. 6.
77
YKSITYISKOHTAINEN SELITYSDETAILED EXPLANATION
Seuraavassa selostuksessa samanlaisilla viitemerkinnöillä tarkoitetaan saman 5 kaltaisia osia. On huomattava, että esitettävät kuviot eivät ole kokonaisuudessaan mittakaavassa, ja että ne lähinnä palvelevat vain keksinnön suoritusmuotojen havainnollistamistarkoitusta.In the following description, like reference numerals refer to like parts. It is to be noted that the figures shown are not to scale in their entirety, and that they serve merely the purpose of illustrating embodiments of the invention.
Kuvio 1 esittää kalenteria 1, jonka alatela 2 ja ylätela 3 muodostavat väliinsä 10 kuiturainaa W kalanteroivan nipin N1. Kalanterin 1 runkoon 5 on kiinnitetty nivelien 6 ympäri kääntyviksi laakeroidut kannatus-ja kuormitusvarret 7, joihin alatela 2 on tuettu pyörivästi molemmissa päissä olevista akseleistaan laakeripesien 4 välityksellä. Alatelaa 2 voidaan liikuttaa kannatus- ja kuormitusvarsien 7 varaan tuettuna nipin N1 sulkemiseksi ja avaamiseksi sekä alatelan 2 kuormittamiseksi 15 sen yläpuolella olevaa ylätelaa 3 vasten. Ylätela 3 on tuettu pyörivästi molemmissa päissä olevista akseleistaan laakeripesien 8 välityksellä jäykästi runkoon 5 kiinnitettyihin kannatusosiin 9. kalanterin 1 ajon aikana ala- ja ylätela ovat nippikosketuksessa, jolloin nipin N1 välistä johdettua kuiturainaa W kalanteroidaan. Kalanterin 1 runkoon 5 on kiinnitetty hydrauliset toimilaitteet 10, 20 joilla alatelaa 2 tuetaan ja liikutetaan kannatus- ja kuormitusvarsien 7 varassa.Figure 1 shows a calendar 1 with lower roll 2 and upper roll 3 forming a nip N1 calendering the fibrous web W between them. Supporting and loading arms 7, which are pivotable about pivots 6, are mounted on the body 5 of the calender 1, to which the lower roll 2 is rotatably supported from its axes at both ends by means of bearing housings 4. The lower roller 2 can be moved on the support and load arms 7 supported to close and open the nip N1 and to load the lower roller 2 15 against the upper roller 3 above it. The upper roll 3 is rotatably supported from its shafts at both ends through bearing housings 8 to support members 9 rigidly attached to the frame 5. During calender 1 travel, the lower and upper rolls are in nip contact, whereby the derived fibrous web W between the nip N1 is calendered. Mounted on the body 5 of the calender 1 are hydraulic actuators 10, 20 which support and move the lower roller 2 on the support and load arms 7.
Hydraulisena toimilaitteena voidaan käyttää hydraulisylinteriä 10. Hydraulinen toimilaite voi vaikuttaa laakeripesään tai esimerkiksi telaa kannattavaan ja kuormittavaan kannatus- ja kuormitusvarteen. Kuviossa 1 sylinterin 10 o 25 männänvarsi 11 vaikuttaa laakeripesään 4 ja voi olla kiinnitetty kannatus- ja c\i kuormitusvarteen 7 tai laakeripesään 4 tavalla, joka mahdollistaa kannatus- ja i oo kuormitusvarren 7 liikkeen. Alatelaan 2 kohdistuvaa kuormitusta voidaan säätääThe hydraulic actuator may be a hydraulic cylinder 10. The hydraulic actuator may act on the bearing housing or, for example, the bearing and loading arms carrying and loading the roller. In Figure 1, the piston rod 11 of the cylinder 10 0 25 acts on the bearing housing 4 and may be secured to the bearing and loading arm 7 or bearing housing 4 in a manner that permits movement of the bearing and bearing 7. The load on the lower roller 2 can be adjusted
Oo
x muuttamalla sylinteriosassa 12 olevan hydraulinesteen painetta p. Kumpikin hydraulisylinteri 10 voi olla kytketty omaan erilliseen hydraulipiiriin, jolloin 30 sylinterien 10 kuormitusta voidaan säätää toisistaan riippumatta.x by varying the pressure p of the hydraulic fluid in the cylinder part 12. Each hydraulic cylinder 10 may be connected to its own separate hydraulic circuit, whereby the load on the cylinders 10 may be independently adjusted.
05 o o05 o o
CMCM
Mikäli kalanterin 1 ajon aikana jommankumman telan pyörimistaajuus tai sen monikerta osuu kalanterin 1 ominaistaajuudelle tai sen lähelle, syntyy haitallisia 8 värähtelyjä. Värähtelyjen rajoittamiseksi nipin N1 kriittisellä kohdalla, jossa värähtely on suurimmillaan kuiturainan prosessointia haittaavaa, värähtelymuotoa muutetaan pienemmäksi. Tällöin nippiin osallistuvan telan tuentapisteessä laakeripesässä värähtelyä saa edelleen esiintyä. Edullisesti nippiin N1 osallistuvan 5 telan laakerituentaa voidaan muuttaa joustavammaksi. Joustava laakerituenta voidaan toteuttaa asentamalla joustavaa materiaalia esimerkiksi kumia tai polymeerimateriaalia tuennan yhteyteen. Joustavalla tuennalla voidaan absorboida liike-energiaa ja värähtelyä.If, during run of the calender 1, the rotation frequency of one of the rolls or its multiple coincides with or close to the characteristic frequency of the calender 1, harmful oscillations occur. In order to limit the oscillations at the critical point of the nip N1, where the oscillation is at its most detrimental to the processing of the fibrous web, the form of the oscillation is reduced. In this case, vibration may still occur in the bearing housing of the roller participating in the nip. Preferably, the bearing support of the 5 rolls participating in nip N1 can be made more flexible. The flexible bearing support can be implemented by installing a flexible material such as rubber or polymer material in connection with the support. Flexible support can absorb kinetic energy and vibration.
10 Kuviossa 2 on esitetty kaavioilisesti kuvion 1 kalanteria 1 ja ylätelaa 3 värähtelyjärjestelmänä, jossa nopeudella x värähtelevään massaan 3,m vaikutetaan ulkoisella voimalla F. Kuviossa 2 ulkoisen voiman F suunta on alaspäin ja nopeuden x suunta on ylöspäin. Värähtelyn vaimentamiseksi ulkoista voimaa F tuotetaan liikenopeudelle x vastakkaiseen suuntaan.Figure 2 schematically shows the calender 1 and top roll 3 of Figure 1 as an oscillation system in which the mass x, oscillating at speed x is exerted by an external force F. In Figure 2, the direction of the external force F is downward and the direction x is upward. To dampen the oscillation, an external force F is applied in the opposite direction to the motion speed x.
15 Värähtelyjärjestelmässä 1 massan m tuennoilla 3’ on jousivakio k ja vaimennus c.15 In the oscillation system 1, the struts 3 'of mass m have a spring constant k and a damping c.
Värähtelyjärjestelmän sisäinen vaimennusvoima Fc on järjestelmän vaimennuksen c ja liikenopeuden x tulo seuraavan yhtälön mukaisesti:The internal damping force Fc of the vibration system is the product of the system damping c and the traveling speed x according to the following equation:
Fc = c x (1) 20Fc = c x (1) 20
Kuvion 2 värähtelyjärjestelmänä on havainnollistettu kuvion 1 kalanterirakennetta 1, jossa pyörimistaajuudella T pyörivä tela 3 on tuettu kummastakin päästään joustavalla tuennalla 3’. Joustava tuenta 3’ käsittää esimerkiksi telan 3 akselin o tuennan laakeripesän 8 välityksellä kalanterin 1 runkoon 5,9. Joustavalla tuennalla ^ 25 3’ on kuvion 2 esimerkissä jousivakio k ja vaimennus c, ja telalla 3 on värähtelevä massa m. Telan 3 eri päissä olevien joustavien tuentojen ei välttämättä tarvitse o olla samanlaiset, vaan tuennoilla voi olla erilainen jousivakio ja/tai vaimennus.As an oscillation system of Figure 2, the calender structure 1 of Figure 1 is illustrated in which roller 3 rotating at rotational frequency T is supported at each end by a flexible support 3 '. The flexible support 3 'comprises, for example, the support o of the roll 3 through the bearing housing 8 to the body 5,9 of the calender 1. In the example of Fig. 2, the elastic strut ^ 25 3 'has a spring constant k and a damping c, and the roll 3 has an oscillating mass m. The elastic struts at different ends of the roll 3 do not necessarily have to be the same;
XX
CCCC
Q_ co Kuviossa 3 on esitetty kaavallisesti kuvion 1 kalanterin 1 nippitelojenFigure 3 shows schematically the nip rolls of the calender 1 of Figure 1
COC/O
!λ 30 poikkileikkauksia ja esimerkinomaisesti telan 3 poikkileikkauksen geometriaa 3a.λ 30 cross-sections and, by way of example, the geometry 3a of the cross-section of roll 3.
O) o Kalanterin 1 tela 3 ja sen alapuolinen tela 2 muodostavat väliinsä nipin N1. Tela 3 on ympyrämäisyysprofiililtaan 3a aaltomainen. Pyöritettäessä telaa 3, telan 3 nippiin N1 (suunnassa Θ = 180°) kohdistama puristusvaikutus vaihtelee, koska 9 telan 3 säteen arvo nipin N1 suuntaan vaihtelee telan 3 pyörimisen vaihekulmasta Θ riippuen. Telan 3 vaihekulmassa Θ = 180° telan 2 säde nipin N1 suuntaan on r. Kuvion 3 esimerkissä telan 3 yhden pyörähdyksen aikana telan säteen r arvo vaihtuu kasvavasta pienenevään seitsemän kertaa, jolloin nippiin N1 voi syntyä 5 telan 3 ympyrämäisyysprofiilista 3’ johtuen seitsemänkertainen värähtelytaajuus f verrattuna pyörimistaajuuteen fi. Telalla 3 voi olla esimerkiksi 44 aaltoa käsittävä ympyrämäisyysprofiili 3a, jolloin ajettaessa prosessia nopeudella 1200 m/min (20 m/s) halkaisijaltaan 700 mm telalla 3, telan pyörimistaajuudeksi fi tulee 9 Hz, ja värähtelytaajuudeksi f voi muodostua 44 kertaa 9 Hz eli noin 400 Hz. 10 Luonnollisesti nipin värähtelytaajuuteen vaikuttaa muitakin suureita, kuten toisenkin nippitelan 2 ympyrämäisyysprofiili ja nipissä kalanteroitava raina W. Tyypillisesti värähtely nipissä N1 synkronoituu tietylle taajuudelle, mikä osaltaan johtuu telojen ns. pehmeiden pinnoitteiden muokkautumisesta. Vastaavasti värähtelyä ja värähtelyn synkronoitumista voi tapahtua myös useamman kuin 15 kahden telan muodostamissa värähtelyjärjestelmissä, mutta esittämisen yksinkertaistamisen vuoksi esimerkkinä on käytetty kaksitelaista kalanteria.O) o The roll 3 of the calender 1 and the roll 2 below it form a nip N1. The roll 3 has a wavy profile 3a. As the roll 3 is rotated, the compression effect exerted by the roll 3 on the nip N1 (in the direction Θ = 180 °) varies because the radius value of the 9 roll 3 in the direction of the NIP varies with the angle of rotation Θ of the roll 3. At a phase angle Θ = 180 ° of roll 3, the radius of roll 2 in the direction of nip N is r. In the example of Figure 3, during a single rotation of the roll 3, the value of the roll radius r changes from ascending to descending seven times, resulting in a sevenfold oscillation frequency f relative to rotation fi due to the circular profile 3 'of roll 3. For example, roller 3 may have a 44-wave circular profile 3a, which when running the process at 1200m / min (20m / s) with 700mm diameter roller 3, the roller rotation frequency fi becomes 9Hz and the oscillation frequency f can be 44 times 9Hz or about 400. Hz. 10 Naturally, other variables also affect the vibration frequency of the nip, such as the circular profile of the second nip roll 2 and the web to be calendered in the nip. Typically, the oscillation at nip N1 is synchronized to a certain frequency. soft coatings. Similarly, oscillation and oscillation synchronization can also occur in oscillation systems formed by more than 15 rolls, but for the sake of simplicity of presentation, a double roll calender is used.
Rakenteen tietyssä pisteessä saavutettu vaimennusteho P on huipussaan, kun tässä pisteessä värähtelyliikkeen nopeuden xja ulkoisen vaimennusvoiman F tulo 20 saavuttavat miniminsä, P = vaimennusvoiman F tekemä työ/jakso, T = jaksonaika:The damping power P at a given point in the structure is at its peak when, at this point, the product of the oscillation velocity x and the external damping force F reaches its minimum, P = work / cycle by damping force F, cycle time:
TT
P = f F x dt (2) 0P = f F x dt (2) 0
Vaimennusteho P ei maksimoidu maksimaalisella ulkoisella vaimennusvoimalla F,The damping power P is not maximized by the maximum external damping force F,
? vaan liian suuri vaimennusvoima F rajoittaa liikeamplitudia. Vaimennusvoimalla F? but too large a damping force F limits the motion amplitude. With damping force F
oo
™ on siis tietty optimi värähtelyjärjestelmän suurimman vaimennustehon P™ is thus a certain optimum of the maximum damping power P of the vibration system
C\l V 25 aikaansaamiseksi.C l V 25 to provide.
00 o00 o
XX
£ Vaimentavaa ulkoista voimaa F syötetään ajan funktiona F(t). Pyörivää telaa 3 § vaimennettaessa syötettävä ulkoinen voima F on värähtelytaajuuden f ja S vaihekulman Θ funktio: o ° 30 F = F(t) = F(f,0) (3) 10 Värähtelytaajuus f tunnistetaan haitallisesta värähtelystä kalanteria ajettaessa. Värähtelytaajuus f voidaan mitata pyörivästä telasta 3, esimerkiksi telan 3 laakeripesään 8 kiinnitetyllä kiihtyvyysanturilla 15. Haitallinen värähtelytaajuus f on tunnettu esimerkiksi barring-taajuutena. Telan 3 pyörimisen vaihekulmaa Θ 5 voidaan mitata telan 3 akseliin yhdistetyllä vaihekulman määrittämiseen soveltuvalla vaihekulma-anturilla 16 kuten pulssianturilla.£ The damping external force F is applied as a function of time F (t). When exerting a rotating roll in Section 3, the external force F is a function of the oscillation frequency f and the phase angle Θ of the oscillation: o ° 30 F = F (t) = F (f, 0) (3) 10 The oscillation frequency f can be measured from the rotating roll 3, for example by means of an accelerometer 15 attached to the bearing housing 8 of the roll 3, and the harmful vibration frequency f is known, for example, as the barring frequency. The phase angle Θ 5 of the roll 3 rotation can be measured by a phase angle sensor 16, such as a pulse sensor, suitable for determining the phase angle of the roll 3.
Kun halutaan maksimoida vaimentava teho P, ulkoisen vaimennusvoiman amplitudia ja vaihekulmaa säädetään siten, että em. vaimennusteho maksimoituu 10 (termin P minimi).When it is desired to maximize the damping power P, the amplitude and phase angle of the external damping force are adjusted such that the aforementioned damping power is maximized by 10 (term P minimum).
F(t) = A sin (ujt + Θ) (4)F (t) = A sin (ujt + Θ) (4)
TT
P(A, Θ ) = /F(t) X dt (5) 0 A0pt, 0 opt [ V δ,ε =$ P(A0pt, Θ opt) *· P(Aopt δ j 0 opt + ε)] (6) 15 -F(f,0) x = c x (7)P (A, Θ) = / F (t) X dt (5) 0 A0pt, 0 opt [V δ, ε = $ P (A0pt, Θ opt) * · P (Aopt δ j 0 opt + ε)] ( 6) 15 -F (f, 0) x = cx (7)
Kalanterin 1 ulkoinen vaimennusvoima F tuotetaan aktiivisesti. Telan 3 tuentapisteen liikeamplitudia mitataan ja vaimennusvoimaa F säädetään siten, että vaimennusteho P saavuttaa maksiminsa.The external damping force F of the calender 1 is actively produced. The motion amplitude of the roll 3 support point is measured and the damping force F is adjusted so that the damping power P reaches its maximum.
2020
Ulkoista vaimennusvoimaa F tuotetaan telan 3 tuentapisteeseen kuten laakeripesään 8 toimilaitteella, joka kykenee tuottamaan merkittäviä voima- ° amplitudeja nipin N1 värähtelytaajuuksilla f. Nipin värähtelytaajuusalue on luokkaa oThe external damping force F is applied to the support point of the roll 3, such as the bearing housing 8, by an actuator capable of generating significant force amplitudes at the vibration frequencies of nip N1. The oscillation frequency range of the nip is of the order o
^ 100 - 1000 Hz. Nipin N1 värähtelyyn vaikutetaan aktiivisesti ulkoista voimaa F^ 100 - 1000 Hz. The external force F is actively influenced by the vibration of the nip N1
(M(M
T 25 tuottavalla laitteistolla, jolla imetään värähtelyenergiaa värähtelyjärjestelmästä.T 25 generating equipment for absorbing vibration energy from a vibration system.
00 ° Aktiivisesti ulkoista voimaa F tuottavana laitteistona voidaan käyttää00 ° Active external force F can be used as a generating device
XX
£ hydraulijärjestelmää 19, 19’, jollainen käsittää hydraulisen toimilaitteen 10 kuten § hydraulisylinterin 10 ja hydraulisen pulssigeneraattorin 21, joka käsittää pyörivän g karan 29. Hydraulisen pulssigeneraattorin 21 avulla voidaan muuttaa ° 30 hydraulisylinterin 10 tuottaman voiman F taajuutta ja amplitudia.A hydraulic system 19, 19 'comprising a hydraulic actuator 10 such as a hydraulic cylinder 10 and a hydraulic pulse generator 21 comprising a rotating g spindle 29. The hydraulic pulse generator 21 can change the frequency and amplitude of the force F produced by the hydraulic cylinder 10.
1111
Seuraavassa on kuvioiden 4 ja 5 avulla havainnollistettu eräiden suoritusmuotojen mukaisia kalanterin 1 nippivärähtelyn vaimentamistapoja takaisinkytkettyjen hydraulijärjestelmien 19 (kuvio 5) ja 19’ (kuvio 6) avulla.4 and 5 illustrate, according to some embodiments, caliper nipple vibration damping methods by means of feedback hydraulic systems 19 (Figure 5) and 19 '(Figure 6).
5 Nippivärähtelyn vaimennuslaitteistoissa mitataan voimaa F voimanmittauksella 17, joka voi perustua sylinterin 10 paineen mittaukseen (esim. sylinteriosasta 12) tai voiman mittaukseen (esim. männän 11 ja laakeripesän 4 välistä) tai tuentarakenteen venymiä (esim. kannatus-ja kuormitusvarren 7 venymiä).5 In the nipple vibration damping apparatus, force F is measured by force measurement 17, which may be based on measurement of pressure (e.g., between cylinder part 12) or force (e.g., between piston 11 and bearing housing 4) or strain structure (e.g., strain and load arm 7).
10 Nippivärähtelyn vaimennuslaitteistoissa mitataan telan 2 tuentapisteen liikenopeutta x vaimennustehon P mittaamiseksi nipissä N1. Värähtelyliikkeen nopeutta x värähtelyjärjestelmässä mitataan kiihtyvyysanturilla 13, jollaiseksi soveltuu esimerkiksi teollinen kiihtyvyysanturi. Kiihtyvyysanturi 13 voi olla kiinnitetty telan 2 laakeripesään 4. Kiihtyvyysanturin 13 absoluuttinen tarkkuus ei 15 ole sovelluksen kannalta tärkeää, koska säädön kannalta etsitään maksimivaimennusta riippumatta kiihtyvyysanturin 13 kalibroinnista.10 In the nipple vibration damping apparatus, the motion velocity x of the roll 2 support point is measured to measure the damping power P at the nip N1. The velocity x of the oscillation movement in the oscillation system is measured by an accelerometer 13 such as an industrial accelerometer. The acceleration sensor 13 may be mounted on the bearing housing 4 of the roller 2. The absolute accuracy 15 of the acceleration sensor 13 is not important for the application since maximum damping is sought for control regardless of the calibration of the acceleration sensor 13.
Telan 2 pyörimisen vaihekulmaa Θ ja pyörimistaajuutta fi mitataan telan 2 akseliin yhdistetyllä pulssianturilla 14.The phase angle Θ and the rotation frequency fi of the roll 2 are measured by a pulse encoder 14 connected to the roll 2 axis.
2020
Voimanmittauksella 17 saatu mittaustieto voimasta F ja kiihtyvyysanturin mittaustieto värähtelyn liikenopeudesta x kerrotaan kertoimessa 18 ja integroidaan jaksonajan yli, jolloin saadaan takaisinkytkentä y(t) siitä, kuinka hydraulisella 0 toimilaitteella 10,21 syötetty vaimennusteho on vaikuttanut.The measurement F of force F and the acceleration sensor measurement of the vibration movement rate x are multiplied by a factor 18 and integrated over a period of time to provide feedback y (t) on how the damping power supplied by the hydraulic actuator 10.21 has been affected.
δ ORδ OR
CMCM
£! Ohjaus u(t) on kalanterin/nipin kuormitussäätö, joka toimii hitaalla nopeudella.£! Control u (t) is a calender / nip load control that operates at low speed.
00 o00 o
Vaimennussäätöä varten voidaan tehdä keskiarvoistamalla mittaussignaaleista Q_ <0 telan pyörimistaajuuden T monikertakomponentteja, kunnes niiden vaihtelu onFor the damping control, one can make the multiple signals of the roll rotation frequency T from the measurement signals Q_ <0 until their variation is
COC/O
30 riittävän pientä. Tämä menetelmä tunnetaan nimellä STA (syncronized time σ> § averaging). Vaimennussäädössä on kaksi parametria, kompensointivoiman30 small enough. This method is known as STA (syncronized time σ> § averaging). The damping control has two parameters, the compensation force
CMCM
vaihekulma ja amplitudi. Säätö voidaan toteuttaa tavallisilla optimointialgoritmeilla, esimerkiksi Newtonin iteraatiolla tai gradienttihakualgoritmeilla. Newtonin 12 iteraatiota käytettäessä hetkelliseen toimintapisteeseen tehdään muutos ja vasteen muutoksen avulla määritetään seuraavan muutosaskeleen suuruus.phase angle and amplitude. The adjustment can be accomplished using standard optimization algorithms, for example, Newtonian iteration or gradient search algorithms. Using Newton's 12 iterations, the instantaneous operating point is changed and the response change determines the magnitude of the next step.
Vaimennussäätömenetelmässä ulkoisen kompensointivoiman F vaihekulma 5 säädetään siten, että vaimennusteholle haetaan maksimia tai vaimennusteho maksimoituu. Tällöin voima F voi vaikuttaa myös tuennan jäykkyyttä pienentävästi, jolloin suurempi osa liike-energiasta siirtyy vaimennettavaan pisteeseen. Vaimennusvoiman amplitudia kasvatetaan kunnes vaimennusteho saavuttaa maksiminsa.In the damping control method, the phase angle 5 of the external compensation force F is adjusted so that a maximum damping power is sought or the damping power is maximized. In this case, the force F may also reduce the stiffness of the support, whereby a greater part of the kinetic energy is transmitted to the point to be damped. The amplitude of the damping force is increased until the damping power reaches its maximum.
1010
Yhtä hydraulista pulssigeneraattoria 21 käytettäessä voidaan säätää vain yhtä taajuuskomponenttia kerrallaan. Tämä komponentti voidaan valita esimerkiksi suurimman värähtelyspektrin komponentin mukaan. Pyörivä kara 29 säädetään esimerkiksi servomoottorilla M pyörimään synkronissa telan pyörimisen kanssa ja 15 vaihekulma säädetään optimoinnin avulla kuten edellä on selostettu.When using one hydraulic pulse generator 21, only one frequency component can be adjusted at a time. This component can be selected, for example, according to the component of the largest oscillation spectrum. The rotating spindle 29 is adjusted, for example, by the servomotor M to rotate synchronously with the rotation of the roll, and the phase angle 15 is adjusted by optimization as described above.
Käytettäessä sähköistä toimilaitetta kuten kuvion 5 piezotoimilaitetta 24 vaimennussäädöllä voidaan toteuttaa takaisinkytketyn säätöluupin ohjaus usealle taajuuskomponentille kerrallaan. Tällöin ohjaussilmukassa suoritetaan useita 20 optimointisilmukoita kerrallaan. Silmukat voivat olla toisistaan riippumattomia, koska eri taajuudet vaikuttavat toisistaan riippumatta.When using an electric actuator such as piezo actuator 24 of FIG. 5, control of the feedback control loop for multiple frequency components at a time can be accomplished by damping control. In this case, a plurality of optimization loops 20 are performed in the control loop at a time. The loops can be independent of one another because different frequencies work independently of one another.
Kuvioissa 4 ja 5 telatuennassa käytettävän hydraulisylinterin 10 painevastetta kasvatetaan hydraulisella pulssigeneraattorilla 21. Hydraulisylinteriin 10 johtaa o 25 säädettävästä painelähteestä 20 ensimmäinen painelinja 20’. Eräs hydraulinen c\j pulssigeneraattori 21 on esitetty kuvioissa 6 ja 7. Pulssigeneraattorin 21 i g paineenpuoleinen sisääntulo 25 on yhdistetty toisen painelinjan 21’ välityksellä x ensimmäiseen painelinjaan 20’. Pulssigeneraattorilta 21 johtaa ulostulon 26 kautta tankkilinja 23’ tankkiin 23. Tankkilinja 23’ on varustettu kuristimella 22, jolla 30 voidaan muuttaa tankkilinjan 23’ virtauksen kuristusta. Pulssigeneraattorin 21 o avulla voidaan saavuttaa useiden satojen Flertzien painevasteita.In Figures 4 and 5, the pressure response of the hydraulic cylinder 10 used in the roller support is increased by a hydraulic pulse generator 21. The first pressure line 20 'is led from the adjustable pressure source 20 to the hydraulic cylinder 10. A hydraulic pulse generator 21 is shown in Figures 6 and 7. The pressure side inlet 25 of the pulse generator 21 i is connected via a second pressure line 21 'to a first pressure line 20'. From the pulse generator 21, through the outlet 26, the tank line 23 'leads to the tank 23. The tank line 23' is provided with a choke 22 for changing the throttling of the flow of the tank line 23 '. With the pulse generator 21o, several hundred Flertz pressure responses can be achieved.
C\JC \ J
Pulssigeneraattorin 21 läpivirtaus voidaan järjestää vähäiseksi, eikä se alenna ensimmäisen painelinjan 20’ painetta p.The throughput of the pulse generator 21 can be arranged low and does not reduce the pressure p of the first pressure line 20 '.
1313
Kuviossa 5 takaisinkytketty hydraulijärjestelmä 19’ käsittää (erona kuvion 4 hydraulijärjestelmään 19) hydraulisen pulssigeneraattorin 21 lisäksi piezotoimilaitteen 24, jolla hydraulisylinterin 10 painevastetta voidaan kasvattaa 5 hydraulisen pulssigeneraattorin 21 lisäksi. Piezotoimilaite 24 kykenee tuottamaan useiden satojen Hertzien taajuisen voimavaihtelun. Piezotoimilaitteen 24 avulla voidaan muuttaa hydraulisylinterin 10 tuottaman voiman F taajuutta ja amplitudia.In Fig. 5, the feedback hydraulic system 19 'comprises (as opposed to the hydraulic system 19 of Fig. 4), in addition to the hydraulic pulse generator 21, a piezo actuator 24 for increasing the pressure response of the hydraulic cylinder 10 in addition to the hydraulic pulse generator 21. The piezo actuator 24 is capable of generating several hundred Hertz frequency oscillations. The frequency and amplitude of the force F produced by the hydraulic cylinder 10 can be varied by means of the piezo actuator 24.
Piezotoimilaite 24 voi olla integroitu hydraulisylinteriin 10. Piezotoimilaitteen 10 integroiminen hydraulisylinteriin 10 voi vähentää hydraulisten pulssien vaimenemista hydraulinestekanavistossa. Kuviossa 5 hydraulisylinteri 10 käsittää paineessa p olevan sylinteriosan 12 ja sylinteriosasta 12 joustavalla paineherkällä seinällä 12” erotetun painekammion 12’. Painekammio 12’ on järjestetty paineyhteyteen piezotoimilaitteen 24 kanssa kolmannella paineputkella 24’. 15 Normaalitilassa piezotoimilaite 24 järjestetään olemaan passiivinen puristusjännityksen alaisena siten, että painekammiossa 12’ vallitsee hydraulinesteen paine p. Piezotoimilaitteen käyttäminen hydraulisylinterin 10 yhteydessä voi tarjota yksinkertaisen mekaanisen kytkennän telavärähtelyjen aktiivisen vaimennuksen toteuttamiseksi.The piezo actuator 24 may be integrated in the hydraulic cylinder 10. Integration of the piezo actuator 10 into the hydraulic cylinder 10 may reduce the damping of hydraulic pulses in the hydraulic fluid duct. In Figure 5, the hydraulic cylinder 10 comprises a cylinder member 12 at pressure p and a pressure chamber 12 'separated from the cylinder member 12 by a resilient pressure-sensitive wall 12'. The pressure chamber 12 'is arranged in pressure communication with the piezo actuator 24 by a third pressure pipe 24'. In the normal state, the piezo actuator 24 is arranged to be passive under compressive stress such that hydraulic fluid pressure p prevails in the pressure chamber 12 '. The use of the piezo actuator with the hydraulic cylinder 10 can provide simple mechanical coupling to provide active damping of roll vibrations.
2020
Tavallisen telatuennassa käytettävän hydraulisylinterin vaimennusvoiman taajuusalue ulottuu noin 50 Hertziin saakka ilman pulssigeneraattoria 21. Kuvioissa 4 ja 5 esitetty hydraulijärjestelmä varustettuna pulssigeneraattorilla 21 on tarkoitettu nipin N1 värähtelyn vaimentamiseen taajuusalueella 100 - 1000 Hz.The damping force range of a conventional hydraulic cylinder used in roller support extends up to about 50 Hertz without a pulse generator 21. The hydraulic system shown in Figures 4 and 5 with pulse generator 21 is for damping the vibration of the nipple N1 in the frequency range 100-1000 Hz.
0 δ 250 δ 25
(M(M
c\i Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty hydraulista pulssigeneraattoria 21, joka voidaan co yhdistää telatuennassa käytettävän hydraulisylinterin 10 paineella p toimivaan 1 painelinjaan 21. Pulssigeneraattori 21 käsittää edullisesti pyöritettävänFigures 6 and 7 show a hydraulic pulse generator 21 which can be connected to a pressure line 21 operated by a pressure p on the hydraulic cylinder 10 used in the roller support. The pulse generator 21 preferably comprises a rotatable
CLCL
venttiilikaran 26, joka pyöriessä avaa ja sulkee venttiiliulostuloja 26. r5 30 Pulssigeneraattori 21 käsittää sisääntulon 25 painelinjasta 21’ tulevaa o hydraulinestettä varten ja edullisesti useita ulostuloja 26 tankkilinjaan 23’ lähtevääa valve stem 26 which, when rotated, opens and closes valve outlets 26. r5 30 The pulse generator 21 comprises an inlet 25 for hydraulic fluid o from the pressure line 21 'and preferably a plurality of outlets 26 to the tank line 23'.
C\JC \ J
hydraulinestettä varten. Sisääntulosta 25 hydraulineste johdetaan jakokammion 27 kautta venttiilikammioon 28, jossa olevalla pyöritettävällä karalla 29 avataan ja 14 suljetaan vuorotellen ulostuloja 26. Pyöritettävä kara 29 käsittää pyöritysakselin 29’, johon on kytketty moottori M, esimerkiksi servomoottori. Kuviossa 7 pulssigeneraattori 21 on esitetty leikattuna pituussuunnassa, ja kuviossa 6 on esitetty pulssigeneraattorin 21 poikkileikkaus pyöritettävän karan 29 kohdalta ja 5 sisääntulon 25 suunnasta tarkasteltuna.for hydraulic fluid. From the inlet 25, hydraulic fluid is led through a manifold chamber 27 to a valve chamber 28 having a rotatable spindle 29 for alternately opening and closing the outlets 26. The rotatable spindle 29 comprises a rotary shaft 29 'coupled to a motor M, for example a servomotor. Fig. 7 is a longitudinal sectional view of the pulse generator 21, and Fig. 6 is a cross-sectional view of the pulse generator 21 at a rotatable spindle 29 and 5 viewed from the direction of the inlet 25.
Kuviossa 7 pulssigeneraattori 21 käsittää ensimmäisen osan 21a, jossa on sisääntulo 25, joka yhtyy jakokammioon 27. Pulssigeneraattori 21 käsittää ensimmäiseen osaan 21a painetiiviisti kiinnitetyn toisen osan 21b, johon on 10 muodostettu pyöritettävää karaa 29 varten pesämäinen venttiilikammio 28, joka edullisesti läpäisee toisen osan 21b. Venttiilikammiosta 28 on virtausyhteys ulostuloihin 26. Venttiilikammio 28 on avoin jakokammion 27 suuntaan, josta hydraulineste pääsee karan 29 ulkosyrjällä olevien harjanteiden 29b välissä oleviin laaksokohtiin 29a. Pyörivän venttiilin rungon muodostaa pulssigeneraattorin 21 15 kolmas osa 21c, jota vasten pyörivä kara 29 pyörii ja johon toinen osa 21b on kiinnitetty painetiiviisti. Kolmas osa 21c käsittää useita ulostuloja 26. Hydraulinestettä poistuu venttiilikammiosta 28 ulostuloihin 26 karan 29 laaksokohtien 29a ollessa karan 29 pyörimisliikkeen aikana ulostulojen 26 kohdalla.In Fig. 7, the pulse generator 21 comprises a first part 21a having an inlet 25 which engages the distribution chamber 27. The pulse generator 21 comprises a second part 21b pressurized to the first part 21a and provided with a rotatable spindle valve housing 28 which preferably passes through the second part 21b. The valve chamber 28 is in fluid communication with the outlets 26. The valve chamber 28 is open in the direction of the distribution chamber 27, from which the hydraulic fluid enters the valleys 29a between the ridges 29b on the outer periphery of the spindle 29. The rotary valve body is formed by the third part 21c of the pulse generator 21 15, against which the rotating spindle 29 rotates, and to which the second part 21b is pressurized. The third portion 21c comprises a plurality of outlets 26. Hydraulic fluid exits from the valve chamber 28 to the outlets 26, the valley points 29a of the spindle 29 being in rotation of the spindle 29 at the outlets 26.
2020
Pulssigeneraattorin 21 taajuutta säädetään karan 29 pyörimisnopeutta muuttamalla ja paineamplitudia säädetään ulostulojen 26 tai tankkilinjan 23’ kuristusta 22 muuttamalla. Jos tankkilinja 23’ on täysin suljettu, pulssigeneraattori 21 ei vaikuta hydraulisylinterin 10 painesäätöön.The frequency of the pulse generator 21 is controlled by changing the rotational speed of the spindle 29 and the pressure amplitude is controlled by changing the throttle 22 of the outlets 26 or the tank line 23 '. If the tank line 23 'is completely closed, the pulse generator 21 will not affect the pressure control of the hydraulic cylinder 10.
Oo
δ 25δ 25
(M(M
c\j Vaimennusratkaisua voidaan käyttää myös muun kuin esitetyn tyyppisissä i oo kalantereissa, esimerkiksi softkalantereissa tai monitelakalantereissa. Alatelanc \ j The damping solution can also be used in calendars other than those shown, such as soft calendars or multi-roll calendars. bottom roll
Oo
x sijasta tai lisäksi ylätelaa voidaan kuormittaa hydraulisilla toimilaitteilla.Instead of x or in addition, the top roller can be loaded with hydraulic actuators.
CLCL
CDCD
30 Joidenkin suoritusmuotojen mukaisia ratkaisuja voidaan käyttää myös muissa o laitteissa, joissa on pyöriviä teloja tai pyörivien telojen muodostamia nippejä.The solutions of some embodiments may also be used in other devices having rotating rollers or nip formed by rotating rolls.
C\1 Tällaisia laitteita ovat esimerkiksi paperikoneen puristin ja rullain sekä pituusleikkuri.C \ 1 Such devices include, for example, the press and roller of a paper machine and a winder.
1515
Edellä esitetty selitys tarjoaa ei-rajoittavia esimerkkejä keksinnön joistakin suoritusmuodoista. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei kuitenkaan rajoitu esitettyihin yksityiskohtiin vaan, että keksintö voidaan toteuttaa myös muilla 5 ekvivalenttisilla tavoilla.The foregoing description provides non-limiting examples of some embodiments of the invention. It will be apparent to one skilled in the art, however, that the invention is not limited to the details set forth, but that the invention may also be practiced in other equivalent ways.
Esitettyjen suoritusmuotojen joitakin piirteitä voidaan hyödyntää ilman muiden piirteiden käyttöä. Edellä esitettyä selitystä täytyy pitää sellaisenaan vain keksinnön periaatteita kuvaavana selostuksena eikä keksintöä rajoittavana. Täten 10 keksinnön suojapiiriä rajoittavat vain oheistetut patenttivaatimukset.Some features of the embodiments shown may be utilized without the use of other features. The foregoing description is to be construed as merely describing the principles of the invention and not limiting the invention. Thus, the scope of the invention is limited only by the appended claims.
o δo δ
CMCM
CMCM
00 o00 o
XX
cccc
CLCL
CDCD
COC/O
LOLO
0505
Oo
Oo
CMCM
Claims (16)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20095766A FI121752B (en) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | Apparatus and method for controlling the runnability of a fiber web handling nip |
DE102010030846A DE102010030846A1 (en) | 2009-07-07 | 2010-07-02 | Device for controlling drivability of handling nip formed between upper and lower rollers of e.g. soft calender, has pulse generator including pressure side, which is in pressure connection with cylinder part or pressure line of drive |
CN2010102249237A CN101942776B (en) | 2009-07-07 | 2010-07-07 | Device and method for controlling mobility of processing pressure region of fiber web |
ATA1147/2010A AT508405B1 (en) | 2009-07-07 | 2010-07-07 | DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE TREATABILITY OF THE TREATMENT NIP OF A FIBERWORK |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20095766 | 2009-07-07 | ||
FI20095766A FI121752B (en) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | Apparatus and method for controlling the runnability of a fiber web handling nip |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20095766A0 FI20095766A0 (en) | 2009-07-07 |
FI20095766A FI20095766A (en) | 2011-01-08 |
FI121752B true FI121752B (en) | 2011-03-31 |
Family
ID=40935847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20095766A FI121752B (en) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | Apparatus and method for controlling the runnability of a fiber web handling nip |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101942776B (en) |
AT (1) | AT508405B1 (en) |
DE (1) | DE102010030846A1 (en) |
FI (1) | FI121752B (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2808445B1 (en) * | 2013-05-30 | 2017-03-15 | Valmet Technologies, Inc. | Deflection compensated roll |
FI127119B (en) * | 2015-10-27 | 2017-11-30 | Valmet Technologies Oy | A system for damping vibrations in the nip of a fiber web machine |
CN108118551B (en) * | 2017-11-09 | 2019-07-05 | 维美德(中国)有限公司 | Paper machine press section is wireless lifting system and method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19815339A1 (en) * | 1998-04-06 | 1999-10-14 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Rolling machine and method for its operation |
FI110713B (en) * | 1998-04-09 | 2003-03-14 | Metso Paper Inc | Damping device for damping vibration of a pair of rollers forming a nip in a paper or cardboard machine |
DE10133891C1 (en) * | 2001-07-12 | 2002-11-28 | Voith Paper Patent Gmbh | Paper calendar including resilient surface in roller stack, controls roller offset in terms of critical resonant frequency within stack |
FI118858B (en) * | 2005-09-30 | 2008-04-15 | Metso Paper Inc | A system for damping and preventing vibrations in a paper machine part |
DE102007041725A1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Voith Patent Gmbh | Calender and calender intermediate roll |
FI119335B (en) * | 2007-09-28 | 2008-10-15 | Metso Paper Inc | Multiple choice Calendar |
-
2009
- 2009-07-07 FI FI20095766A patent/FI121752B/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-07-02 DE DE102010030846A patent/DE102010030846A1/en not_active Withdrawn
- 2010-07-07 AT ATA1147/2010A patent/AT508405B1/en not_active IP Right Cessation
- 2010-07-07 CN CN2010102249237A patent/CN101942776B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT508405A2 (en) | 2011-01-15 |
CN101942776A (en) | 2011-01-12 |
FI20095766A (en) | 2011-01-08 |
FI20095766A0 (en) | 2009-07-07 |
AT508405A3 (en) | 2012-07-15 |
AT508405B1 (en) | 2013-03-15 |
DE102010030846A1 (en) | 2011-01-13 |
CN101942776B (en) | 2013-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6309333B2 (en) | System and method for controlling vibration of a dynamic surface | |
US6911117B1 (en) | Method and equipment for attenuation of oscillation in a paper machine or in a paper finishing device | |
FI121752B (en) | Apparatus and method for controlling the runnability of a fiber web handling nip | |
JP2000051758A (en) | Device and method for actively weakening inconvenient vibration of roll during rotation, and particularly device for running treatment of paper material web consisting of paper or cardboard and roll used in the same device | |
JP2006506538A (en) | Method and apparatus for controlling the position and / or force of an elongated roll device | |
US7341550B2 (en) | Roll, in particular middle roll of a calendar, and calendar | |
FI118858B (en) | A system for damping and preventing vibrations in a paper machine part | |
EP2808445B1 (en) | Deflection compensated roll | |
FI115554B (en) | Plant for supporting a roll in a paper, cardboard, or finishing machine and method for controlling the boom of a roll | |
FI104121B (en) | Method and apparatus for changing the intrinsic frequency of a nip roll construction in a paper or cardboard machine | |
FI122166B (en) | Method and arrangement for controlling vibrations | |
CN201924228U (en) | Calender and calender center roller | |
FI119519B (en) | Drum and vibration damper for a paper machine | |
FI123495B (en) | Arrangement for damping the vibrations of the calender rollers | |
FI117902B (en) | Basic construction for a paper or cardboard machine or equivalent | |
WO2000004228A1 (en) | Equipment for attenuation of vibrations in a paper machine environment | |
US20080000363A1 (en) | Adjustable Anti-Barring Device for Calender Rolls | |
FI104207B (en) | A method and apparatus for changing the characteristic frequency of a nip roll structure of a paper or board machine | |
FI121276B (en) | Arrangement for damping vibration in a fiber web machine | |
FI118741B (en) | Method of damping roll oscillation and apparatus for damping roll oscillation | |
FI117566B (en) | A method for controlling system vibration | |
FI111134B (en) | Method and apparatus for preventing vibration of rollers in a film press | |
JP4852424B2 (en) | Method and arrangement for preventing vibrations in a multi-nip calender or calendar array | |
FI120055B (en) | Method for Attenuating Vibrations and Vibration Damper in a Paper or Board Machine | |
FI115248B (en) | Plant for damping vibrations in a structure supported or supported by a hydraulic force device in a machine for the manufacture or further processing of paper or cellulose |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 121752 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |