FI122277B - Menetelmä paperi- tai kartonkikoneen radanhallinnassa - Google Patents

Description

MENETELMÄ PAPERI- TAI KARTONKIKONEEN RADANHALLINNASSA

Keksinnön kohteena on menetelmä paperi- tai kartonkikoneen radanhallinnassa, jossa koneeseen kuuluu paperin tai kartongin 5 valmistamiseksi kaksi tai useampia peräkkäisiä osakokonaisuuksia, kuten rainanmuodostusosa, puristinosa, kuivatusosa ja jälkikäsittelylaite ja jossa osakokonaisuudella vaiheittain - tunnistetaan ainakin osittainen radattomuus, - määritetään radattoman alueen alkupiste, 10 - todetaan ainakin radattoman alueen puhtaustaso ja sen perusteella - suoritetaan tarpeelliset puhdistustoimenpiteet koskien paperinriekaleita, - tarkistetaan puhtaustaso, 15 - säädetään olosuhteet edullisiksi päänvientinauhan vien tiä tai tuotantoa varten, - viedään päänvientinauha yhdessä tai useammassa vaiheessa ja - levitetään päänvientinauha täysleveäksi radaksi.

20

Nykyisin paperi- ja kartonkikoneiden, joihin molempiin viitataan jatkossa yleisnimityksellä paperikone, ajonopeudet ovat kasvaneet muun muassa radanhallinnan näkökulmasta suuriksi. Merkittävässä osassa paperikoneen tuottavuuden kannalta on sen ajetta-25 vuus. Vaikkakin ajettavuutta on pyritty monin eri tavoin kehittämään, tapahtuu paperikoneella ajoittain ratakatkoja. Katkoti-lanteisiin liittyvä tuotannon uudelleen käynnistäminen edellyt- δ ^ tää usein katkokohdassa esimerkiksi puhdistustoimenpiteitä ja i

O

i- katkokohtaa vastaavalla ia sitä seuraavilla koneen osakokonai- i -* 30 suuksilla päänvientiproseduurin läpikäyntiä. Muita katkoherkkiä

Er tilanteita, joissa myös suoritetaan sanottu päänvientiproseduu-

CL

^ ri, ovat koneen seisokin jälkeinen käynnistäminen ja mahdolli- g sesti myös lajivaihdot.

(M

O

O

C\J

35 Tällaisia ratakatkoille kriittisiä kohteita on koneen märässä päässä esimerkiksi puristinosalla. Edelleen kuivatusosalla, mahdollisilla päällystysasemilla (1. ja 2. asema) ja rullaimella 2 erityisesti tambuurin vaihdon yhteydessä voi yhtä lailla ilmetä katkotilanteita. Katkotilanteessa aikaa saattaa tuhraantua jopa tarkan katkopaikan selvittämiseen. Epäselviä katkopaikkoja paperikoneella voi esimerkiksi olla puristinosan ja kuivatusosan 5 sekä välikalanterin ja päällystysaseman raja-alueilla.

Katkoajän lyhentämisessä näyttelevät merkittävää osaa muun muassa päänviennin ja siihen liittyvien laitteistojen kehittäminen, katkon aikaisen puhdistuksen helpottaminen ja katkonvalvon-10 talaitteistojen luotettavuuden parantaminen.

Tunnetussa tekniikassa esimerkiksi juuri katkotilanteeseen liittyvät toimenpiteet ja sitä seuraava päänvientiproseduuri suoritetaan nykyisin joko täysin manuaalisesti tai esimerkiksi 15 puhalluksia apuna käyttäen, jolloin toimenpiteen suorittamisesta vastaa myös koneenkäyttäjä. Edelleen päänviennissä voidaan käyttää muun muassa erilaisia päänvientinauhan kuljettamia, levystöjä ja köysipyörästöjä. Myös niiden ohjaaminen ja säätäminen tapahtuu paperikoneen operaattorin toimesta esimerkiksi 20 ohjauspulpetista.

Nykytekniikan mukainen tuotannon ylösnostaminen ja sen yhtenä osavaiheena läpikäytävä päänvientiproseduuri edellyttää laitteiden säätöjen ja prosessiolosuhteiden muuttamista menestyksellis-25 tä päänvientiä edellyttävälle tasolle. Kyseiset säädöt ja ^ muutokset tehdään myös manuaalisesti koneenkäyttäjän toimesta ^ ohjauspulpetin kytkimiä käyttämällä, o

(M

Erityisesti juuri katkotilanteiden yhteydessä ilmenee paperiko-

X

£ 30 neella puhdistustarvetta katkosta aiheutuneen paperihylyn ir> poistamiseksi. Nykyisin puhdistus suoritetaan koneenkäyttöhenki- lo lökunnan toimesta manuaalisesti. Osakokonaisuudesta tai puhdis-

(N

o tuskohteesta riippuen se suoritetaan esimerkiksi ilmapuhalluk- c\j sella tai pesulla, joissa paperihylky poistetaan konerakenteis-35 ta. Puhallusilma tuodaan ja suunnataan henkilökunnan toimesta 3 puhdistuskohteeseensa esimerkiksi letkulla, jonka liikuttelu on hankalaa ja jopa vaarallista käynnissä olevan koneen äärellä.

Paperikoneen liikkuvat komponentit, kuten esimerkiksi telat ja 5 sylinterit pidetään puhdistustoimenpiteiden aikana yleensä pyörimässä, koska niiden täydellinen pysäyttäminen viivästyttäisi tuotannon ylösajoa kohtuuttomasti. Tällöin on esimerkiksi vaarana, että siivoustoimenpiteitä suorittava henkilö horjahtaa lähellä pyöriviä komponentteja työskennellessään tai että tämän 10 kannattelema puhallusletku takertuu liikkuvaan komponenttiin, jolloin seuraukset ovat poikkeuksetta kohtalokkaat. Näihin liikkeessä olevien komponenttien äärellä tapahtuviin puhdistustoimenpiteisiin liittyy siten vakavia turvallisuusriskejä, josta johtuen niille on asetettu tiukat ja nykyisillä toimintatavoilla 15 erityisen hankalasti täytettävät turvamääräykset.

Huolimatta paperikoneen operaattorille mahdollisesti useiden palvelusvuosien aikana kehittyneestä käyttörutiinista, päänvien-tiproseduuriin liittyy aina inhimillisen virheen mahdollisuus. 20 Tällainen syntyy esimerkiksi operaattorin tarkkaavaisuuden hetkellisessäkin herpaantumisessa. Edelleen manuaalinen, lukemattomien toistokertojen myötä rutiiniksi muodostunut, operaattorin näppituntumalta läpi viemä päänvientiproseduuri, saattaa kerta toisensa jälkeen tapahtua totutun epäoptimaalisen toimin-25 tamallin mukaisesti, joka on operaattorille inhimillisten ^ kokemusten perusteella vuosien saatossa muotoutunut. Nykyisin ^ pitkälle ohjelmoidusta paperikoneen ohjausjärjestelmästä huoli en V matta, operaattorin on juuri päänvientivaiheessa sen etenemisen

CM

lisäksi havainnoitava useita koneen ajoparametreja sekä tehtävä

X

£ 30 ratkaisuja näiden säätämiseksi päänvientiproseduurin menestyk- m selliseksi läpiviemiseksi.

δ tn

CM

o Tekniikan tasona viitataan patenttijulkaisuihin FI-109939 ja WO-

CM

02/20901, jotka esittävät puhdistustoimenpiteitä tuotannon 35 aikana.

4 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä paperi-ja/tai kartonkikoneen radanhallinnan täysautomatisoimiseksi, joka on oleellisesti tehokkaampi ja turvallisempi kuin nykyisin tunnetut menetelmät. Keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomaiset 5 piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä radanhallintaan liittyvät toiminnot, kuten puhdistus, päänvientiproseduuri ja tuotannon käynnistys, suoritetaan operaattorista riippumattomasti koneen 10 ohjausjärjestelmään täysautomatisoituna tapahtumasekvenssinä. Menetelmässä hyödynnetään konenäköteknologiaa ja erään kehittyneemmän suoritusmuodon mukaan sen yhteydestä tunnettuja hahmontunnistus- ja kuvainformaation digitointialgoritmeja. Edelleen radan päällä olon havainnoinnissa ja päänvientinauhan 15 ominaisuuksien määrittämisessä menestyksellisen tuotannon ylösajon aikaan saamiseksi voidaan hyödyntää koneen mittausjärjestelmän välittämiä arvoja tai muita radan tunnistimia.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa edullisesti 20 paperikoneen eri osavaiheilla suoritettaviin tuotannon ylösajo-vaiheisiin. Konerakenteiden ja komponenttien puhtaustason havainnointi voidaan järjestää havainnointivälineillä tapahtumaan useasta eri suunnasta. Tämä antaa varmuutta monimutkaisten konerakenteiden ja katkojen kannalta kriittisten alueiden 25 puhtaustason toteamiseen ja varmistamiseen. Havainnointivälinei- T- den lisäksi keksinnön menetelmän mukaisesti automaattisesti o , ohjattavat konerakenteiden puhdistusvälineet voidaan kiinteän o V asettelun sijasta järjestää myös liikuteltaviksi ja suunnatta-

(M

viksi, jolloin niillä päästään operoimaan haluttuun puhdistus-

X

£ 30 kohteeseen, tn § Edelleen koneen ohjausjärjestelmään integroituun keksinnön C\1 o mukaiseen automaattiseen tuotannon ylösajomenetelmään voidaan

CM

liittää tekoälyä, jolloin se voidaan järjestää niin sanotuksi 35 "oppivaksi järjestelmäksi".

5

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan merkittävästi kohonnut paperikoneen turvallisuustaso ja täytetään asetetut turvallisuusmääräykset työturvallisuuden takaamiseksi koneen käyttöhenkilökunnalle. Edelleen koneen tuotantotehokkuus paran-5 tuu merkittävästi tunnettuun verrattuna, koska koneen operaattorin inhimillisistä virheistä, työhön turtumisesta ja mahdollisesta epäedulliseksi muotoutuneesta päänvientiproseduurin suoritustavoista aiheutuvat päänviennin epäonnistumiset ja tuotannonmenetykset jäävät kokonaan keksinnön mukaisen menetel-10 män myötä pois. Muut keksinnön mukaisella menetelmällä saavutettavat lisäedut ilmenevät selitysosasta ja ominaiset piirteet oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaista menetelmää, jota ei ole rajoitettu seuraavas-15 sa esitettäviin sovellusmuotoihin, selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissa

Kuva 1 esittää erästä esimerkkiä paperikoneesta kaaviokuvana, Kuva 2 esittää erästä keksinnön mukaista esimerkkiä paperiko-20 neen puristinosasta,

Kuva 3 esittää erästä keksinnön mukaista esimerkkiä paperikoneesta kuivatusosasta,

Kuva 4a esittää erästä keksinnön mukaista esimerkkiä paperikoneen kuivatusosan ja rullaimen välialueesta ja 25 Kuva 4b esittää kuvaa 4a ylhäältäpäin nähtynä.

δ ^ Kuvassa 1 esitetyssä karkeassa kaaviokuvassa on esitetty eräs o V paperikone. Kone muodostuu osakokonaisuuksista, joita ovat

CM

rainanmuodostusosa 10, puristinosa 11, monivaiheinen kuivatusosa £ 30 12 ja jälkikäsittelylaite 13, joka esimerkin tapauksessa on m rullain. Jälkikäsittelylaite 13 voi olla myös päällystyslaite, § kalanteri tai näitä seuraava jälkikuivatusosa tai joidenkin

CM

o edellisten yhdistelmä (esimerkiksi konekalanteri -rullain).

CM

35 Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa edullisesti paperikoneen jokaisella osakokonaisuudella. Edelleen kullakin 6 osakokonaisuudella menetelmää voidaan soveltaa useassa eri katkokohdassa ja päänvientinauhan vientivaiheessa. Seuraavaksi keksinnön mukaista menetelmää kuvataan ensin puristinosalla 11 tapahtuvan ratakatkon seurauksena suoritettavassa puristinosan 5 11 ylösajossa ja sitä seuraavassa kuivatusosan 12 ylösajossa ja edelleen radan ylösottamisessa rullaimelle 13.

Kuvassa 2 on esitetty esimerkki paperikoneen puristinosasta 11. Koneen tuotantoajossa voi puristinosalla 11 tapahtua ratakatko, 10 jonka syynä on esimerkiksi paperiradan 32 kiinni takertuminen keskitelaan 17. Ratakatkotilanteessa paperiradan 32 häntä kulkeutuu suoraan joko rullaimelle 13 tai vaihtoehtoisesti katkeaa yhteen tai useampaan osaan varsinaista ensimmäistä katkokohtaa seuraavilla koneen osakokonaisuuksilla. Tällöin 15 papeririekaleita saattaa olla osakokonaisuuksilla useissakin eri kohdissa, mikä haittaa esimerkiksi seuraavaa päänvientiä.

Katkokohdan selvittäminen tapahtuu keksinnön mukaisessa menetelmässä esimerkiksi koneen mittaus- tai anturijärjestelmiä hyödyn-20 täen. Ensimmäinen esimerkki puristinosalla 11 katkokohdan määrittämisessä käytettävästä, jo koneessa olemassa olevasta anturista voi olla valokennoilla 21.1, 21.2 tapahtuva radan 32 päällä olon havainnointi. Valokennoja 21.1, 21.2 voi olla puristinosalla 11 ja yleensäkin koneella sijoitettuna eri 25 positioihin. Valokennoihin 21.1, 21.2 perustuvaan havainnointiin ^ liittyy kuitenkin tiettyjä epävarmuustekijöitä, sillä se saattaa

(M

, antaa virheellistä tietoa radan 32 päällä olosta esimerkiksi 0 "'l siinä tapauksessa, jos sen havainnointialueelle on kertynyt

C\J

irrallisia papeririekaleita.

1 30 ir> Erään toisen edullisen sovellusmuodon mukaan radan 32 päällä o to olon valvonnassa voidaan käyttää rataa 32 vastaan lähetetyn o valonsäteen heijastumiseen perustuvaa havainnointia (PosiEye).

Kun rata 32 on päällä, se heijastaa anturilla 21.3 lähetetyn 35 valonsäteen tietyllä intensiteetillä. Paperiradasta 32 heijastuneen valonsäteen intensiteetti on oleellisesti voimakkaampi kuin 7 konerakenteista heijastunut valonsäteen intensiteetti, joka anturilla 21.3 vastaanotetaan siinä tapauksessa, kun rata 32 ei ole päällä.

5 Erään kolmannen edullisen sovellusmuodon mukaan voidaan havainnoida esimerkiksi radan 32 kireysarvoja eri mittauspositioissa. Eräänä esimerkkinä voidaan mainita kuivatusosan 12 ja rullaimen 13 välialueella 25 oleva paperiradan 32 poikkiprofiilien mittauslaitteen 23 (kuvat 1 ja 4a) kautta johdettavaa mittaustietoa 10 tai kireysmittausta. Mittauksessa katkokohtaa seuraavissa kireysmittauspisteissä tai vastaavissa havaitaan ratakatkotilan-teessa esimerkiksi ratakireyden jyrkkä pieneneminen. Myös katkokohtaa edeltävissä kireysmittauspisteissä voidaan havainnoida mahdollisesti kireyden säilyminen tai myös sen jyrkkä 15 pieneneminen riippuen katkokohdasta konesuunnassa. Myös muita havainnointilaitteita tai mittausarvoja voidaan käyttää radan 32 päällä olon ja katkopaikan määrittämiseksi.

Koneen radanvalvonta-automaatio päättelee valitun havainnointi-20 tai mittalaitteen ilmoittamasta muutoksesta ratakatkon syntymisen paikantaen sen tietylle osakokonaisuudelle ja siellä mahdollisesti tietylle osavälille katkon yksilöineen mittalaitteen tai anturin mukaan.

25 Puristinosan 11 katkotilanteessa pick-up tela 19 nousee ylös ja ^ viiraosalta 10 juokseva rata 32 johdetaan viiraosan 10 ja o , puristinosan 11 rajalta pulpperiin (ei esitetty). Katkotilanteen o V ilmaiseva signaali välitetään puristinosan 11 alueelle sijoite-

iM

tulle puhdistusjärjestelmälle, johon kuuluu yksi tai useampia

X

£ 30 tarkoituksenmukaisesti sijoitettuja puhdistussuihkuja 31.1, id 31.2. Samanaikaisesti puristinosalle 11 sijoitetuilla yhdellä § tai useammalla tarkoituksenmukaisesti sijoitetuilla havainnoin ee o tivälineillä, jotka voivat olla optisia kuvauslaitteita, kuten

(M

esimerkiksi digitaalikameroita 30.1, 30.2, aloitetaan paikanne-35 tun katkoalueen kuvaaminen. Kameroita 30.1, 30.2 on järjestetty koneen eri osakokonaisuuksille tarpeen mukaan siten, että niillä 8 saadaan tarpeeksi laaja-alaisesti informaatiota erityisesti katkoherkiltä alueilta, muita alueita kuitenkaan pois sulkematta. Edelleen kamerat 30.1, 30.2 voivat olla järjestetty kiinteän asennuksen sijasta koneen poikkisuuntaisiin raamistoihin siten, 5 että ne ovat traversoivia tai että ne voivat rajattomasti kiertyä pidäkkeessään (ei esitetty).

Kameroiden 30.1, 30.2 välittämä kuvainformaatio voidaan esimerkiksi digitoida sinänsä tunnetulla tavalla siten, että kuvain-10 formaatio muunnetaan (ellei se jo valmiiksi ole) harmaasävykuviksi, jonka harmaasävyarvot skaalataan 256 osaan. Harmaasävyar-volle asetetaan kynnysarvo, jonka alapuoliset arvot eli vaaleammat alueet tulkitaan paperiksi ja tummemmat alueet konerakenteiksi. Puhtaista konerakenteista voi olla tallennettu kustakin 15 kuvauspositiosta niin sanottu nollakuva, joka on paperijätteestä tai muista vastaavista epäpuhtauksista vapaa. Kameroiden 30.1, 30.2 välittämiä, digitoituja harmaasävykuvia verrataan näihin nollakuviin ja niiden perusteella keksinnön mukainen automaattinen radanhallinta järjestelmä tekee johtopäätökset puhdistusta 20 tarvitsevista positioista. Yksinkertaisimmillaan, riippuen konerakenteiden ja kuvausposition ympäristön vaaleasävyttömyy-destä, saattaa riittää pelkkä kameroiden 30.1, 30.2 välittämä katkotilanteen kuvainformaatio ilman niin sanottua nollakuvaa.

25 Keksinnön mukaisessa menetelmässä puristinosan 11 puhdistusjär- ^ jestelmä on muodostettu erilaisista vesi- ja ilmasuihkuista o 31.1, 31.2. Suihkut 31.1, 31.2 on sijoitettu tunnetuille, o "V katkojen kannalta kriittisille alueille ja ne ovat mahdollisesti

CM

liikuteltavia ja puhdistuskohteeseensa suunnattavia. Erään x £ 30 edullisen sovellusmuodon mukaan puhdistusjärjestelmän suihkujen m 31.1, 31.2 suuntaus on kytketty kamerajärjestelmän 30.1, 30.2 § tuottamaan informaatioon, jolloin suihkujen 31.1, 31.2 suuntaus

CM

o voidaan asettaa koneen poikkisuunnassa kameroiden 30.1, 30.2

CM

paikkojen ja kuvauskulmien perusteella. Puhdistuksen tapahduttua 35 kamerajärjestelmällä tarkastetaan puhdistustyön tulos. Ellei puhdistustulos ole tyydyttävä sitä jatketaan esimerkiksi siten, että vaihdetaan suihkujen 31.1, 31.2 asemaa ja suuntausta toivotun tuloksen aikaan saamiseksi.

9

Hyväksyttäessä puhdistustulos, annetaan automatisoidulle radan-5 hallinnalle käsky radan 32 päänvientiproseduurin aloittamisesta. Tällöin puristinosan 11 pick-up tela 19 lasketaan alas ja rata 32 otetaan keskitelalle 17 tai riippuen konetyypistä rata 32 voidaan johtaa myös suoraan kuivatusosan 12 ensimmäiselle kuivatussylinterille 12.1.

10

Samanaikaisesti, kun puristinosalla 11 on suoritettu keksinnön menetelmän mukaisesti automatisoidut puhdistus- ja päänvienti-toimenpiteet, on kuivatusosa 12 ja sitä seuraava jälkikäsittely-laite 13 valmisteltu myös päänvientiproseduuria varten. Puris-15 tinosalla 11 esitellyillä, vastaavanlaisilla tarkoituksenmukaisesti sijoitetuilla kamera- ja puhdistusjärjestelmillä on suoritettu kuivatusosan 12 ja jälkikäsittelyosan eli tässä esimerkissä rullaimen 13 puhdistustoimenpiteet ja tarkastettu osakokonaisuuksien 12, 13 puhtaustaso menestyksellisen päänvien-20 tiproseduurin edellyttämälle tasolle.

Kuvassa 3 on esitetty kuivatusosasta 12 yksi keksinnön mukaisen menetelmän toteuttava kuivatusryhmä 12'. Kuivatusosalle 12 on sijoitettu alipainetelojen 18 väliin radan päällä olon valvonta- 25 antureita 21.4, 21.5, jotka myös voivat perustua edellä esitel- ^ lyn periaatteen mukaisesti valon heijastusintensiteetin mittaa- ^ miseen (PosiEye). Edelleen kuivatusosalle 12 on sijoitettu o V esimerkiksi konerakenteiden alapuolelle liikuteltavia ja suun-

CM

nattavia kameroita 30.3, 30.4 ja puhdistussuihkuja 31.3, jotka x £ 30 kuivatusosan 12 tapauksessa ovat ilmasuihkuja. Ilmasuihkut 31.3 m on järjestetty siten, että niillä saadaan puhallettua irtonainen S ja kaavareiden 37 kuivatussylintereiltä 16 kaavaroima paperijäte o kellarikerrokseen.

CM

35 Kun kamerat 30.1, 30.2 ja radantunnistimet 21.1, 21.2 välittävät tiedon radan 32 onnistuneesta päälle otosta puristinosalla 11, 10 voidaan käynnistää päänvientiproseduuri puristinosalta 11 kuivatusosalle 12. Keksinnön menetelmän mukaisesti säädetään puristinosan 11 ja kuivatusosan 12 nopeusero automaattisesti sopivalle tasolle ja päänvientinauha leikataan viistopillillä 5 valmiiksi kuivatusosan 12 päänvientiä varten (ei esitetty). Leikattua päänvientinauhaa lukuun ottamatta muu osa radasta 32 johdetaan pulpperiin (ei esitetty). Kun päänvientinauhan kireys on puristinosan 11 lopussa todettu olevan sopivalla tasolla päänviennin onnistumiseksi, suoritetaan nauhan ohjaus kuiva-10 tusosalle 12 tunnetulla tavalla. Kuivatusosan 12 päänvientiproseduuri suoritetaan keksinnön menetelmän mukaisesti automaattisesti sinänsä tunnetuilla tavoilla.

Kameroilla 30.3, 30.4 ja muilla sinänsä tunnetuilla radanvalvon-15 talaitteilla 21.4, 21.5 havainnoidaan kuivatusosan 12 onnistunut päänvienti, joka nykyisillä konekonsepteilla suoritetaan yleensä yhtenä vaiheena. Kun päänvientinauha on saatu johdettua onnistuneesti kuivatusosan 12 loppuun, rata 32 levitetään täyteen leveyteensä automaattisesti puristinosan 11 ja kuivatusosan 12 20 rajalle järjestetyllä viistonvetolaitteella (ei esitetty). Jos kuivatusosalla 12 tapahtuu ratakatko, ohjataan rata 32 katkokoh-dasta tai sitä edeltävästä kuivatusryhmien rajakohdasta kellarikerrokseen ja edelleen pulpperiin (ei esitetty).

25 Kuvassa 4a on esitetty kuivatusosan 12 ja rullaimen 13 välialue 25. Välialueelle 25 on myös järjestetty tarkoituksenmukaisiin o ^ paikkoihin kameroita 30.5, 30.6, 30.7, joilla saadaan tarpeeksi o V kattava informaatio alueen puhtaustasosta. Esimerkin lisäksi

(M

f- kameroita voi myös olla rakenteiden sivulla tai alapuolella, g 30 Puhdistussuihkut 31.4, 31.5 ovat myös järjestetty siten, että LO niillä saadaan aikaan vaadittu puhdistustulos.

δ LT)

(M

§ Kun rata 32 on saatu onnistuneesti levitettyä täyteen leveyteen-

C\J

sä kuivatusosan 12 loppuun ja välialueen 25 ja rullaimen 13 35 puhdistustoimenpiteet suoritettua, leikataan päänvientinauha rullaimen 13 päänvientiä varten. Päänvientinauhan leikkaus 11 suoritetaan edullisesti esimerkiksi keskeltä rataa 32 kaksois-viistonleikkauslaitteella 14 (DoubleJet). Laite 14 on sijoitettu esimerkiksi toiseksi viimeistä alipainetelaa 18' vasten siten, että sen suihkut leikkaavat päänvientinauhan vasten kuivatusvii-5 raa ja sen alla olevaa alipainetelaa 18'.

Päänvientinauha 39 johdetaan välittömästi leikkauksen jälkeen kuivatusosan 12 ja rullaimen 13 välialueen 25 läpi. Välialueella 25 päänvientinauhaa 39 ja myöhemmin rataa 32 tuetaan muun muassa 10 johtoteloihin 22, 24, 27, 38. Johtaminen tapahtuu esimerkiksi käyttäen alipainetta, puhallusta tai näiden yhdistelmiä hyödyntäviä päänvientilaitteita. Esimerkin mukaisessa konseptissa käytetään alipaineeseen perustuvia päänvientilaitteita 33.1, 33.2, 33.3, 33.4, 33.5, 33.6 (FoilForcel), joita on järjestetty 15 kuusi kappaletta kuivatusosan 12 ja rullaimen 13 välialueelle 25 kaikkiin avoimiin väleihin. Myös muunlaisten päänvientinauhanleikkaus- ja vientitekniikoiden käyttö on mahdollista. Viitenumerolla 26 kuvataan höyrylaatikkoa, jolla säädetään radalle 32 hyvä kosteuden poikkiprofiili.

20

Kuvassa 4b on esitetty kameroiden 30.5, 30.6, 30.7 välittämästä informaatiosta muodostettu kuva kuivatusosan 12 ja rullaimen 13 välialueesta 25 vastaten kuvassa 4a esitettyä konseptia ylhäältäpäin nähtynä. Kuvassa on parasta aikaa käynnissä radan 32 25 (katkoviivoitettu alue) levitys laitteella 14 päänvientinauhasta T- 39 tuotantoleveyteen. Kuva esittää esimerkkiä, josta voidaan

(M

, tutkia alueen 25 puhtaustasoa ja sen perusteella suorittaa o ^ puhdistustoimenpiteitä suihkuilla 31.4, 31.5. Rakenteisiin

CM

tarttuneet mahdolliset papeririekaleet näkyisivät kuvassa x £ 30 vastaavalla tavalla kuin siinä nyt esitetty rata 32 ja päänvien- ιλ tinauha 39.

δ in

CM

o Rullaimen 13 tambuurin vaihdot, mahdolliset nopeuserojen asette-

CM

lut ja paperiradan päanviennin ja levityksen aikainen kostutus 35 tapahtuvat keksinnön menetelmän mukaisesti myös automaattisesti.

12

Kun rullaimella 13 on suoritettu myös sanotut alustustoimenpiteet, aloitetaan päänvienti kuivatusosalta 12 rullaimelle 13. Päänvientiproseduurin onnistuminen havainnoidaan kuvaillun tarkoituksenmukaisesti järjestetyn konenäkö/kamerajärjestelmän 5 avulla. Onnistuneen päänvientinauhan 39 kireys tunnistetaan esimerkiksi kuivatusosan 12 ja rullaimen 13 välialueelle sijoitetulla kireysmittauksella (esimerkiksi IQ-tension) tai punnitukseen perustuvalla mittauksella (eivät esitetty) ja kosteus lämpötilamittauksella 15. Päänvientinauhan 39 kireysarvo ja 10 lämpötilamittaus 15, joka korreloi siis nauhan 39 kosteustason kanssa, asettavat kriteeriehdon automaattiselle radan 32 täysle-veäksi levittämiselle.

Kun rata on levitetty rullaimen 13 alasotto pisteeseen, jatkuu 15 tapahtumasekvenssi rullaimen 13 automaattisella päälleotolla, jossa täysleveä rata 32 puhalletaan tyhjälle tambuurille 34. Tämän jälkeen paperikone on tuotantoajossa.

Erään edullisen sovellusmuodon mukaan koneen ohjausjärjestelmään 20 integroituun keksinnön mukaiseen automaattiseen radanhallinta-menetelmään voidaan liittää tekoälyä, jolloin se voidaan järjestää niin sanotuksi "oppivaksi järjestelmäksi". Tällöin sen lisäksi, että menetelmän mukaiseksi järjestetty automatiikka osaa kiinnittää huomiota mahdollisiin tunnettuihin ongelma-25 alueisiin, se rekisteröi ja tallentaa katkotilanteissa syntyvät ^ uudet ja usein toistuvat ongelmakohdat ja ottaa huomioon ne ^ seuraavissa katkotilanteissa. Informaatiota voidaan hyödyntää o V muun muassa katkokohtaa etsittäessä ja puhdistussuihkuja suun-

(M

nattaessa juuri näihin opittuihin ongelmakohtiin.

£ 30 id Osakokonaisuutta 10, 11, 12, 13 voidaan myös valaista ainakin § puhtaustason toteamisen ja tarkastuksen aikana ultraviolettiva- C\] o lolla. Sillä parannetaan papeririekaleiden erottumista itse

(M

konerakenteista, koska se saa useat paperilaadut ikään kuin 35 "hohtamaan" (ei esitetty).

13

Oleellista keksinnön mukaisessa menetelmässä on se, että edellä kuvatun tapahtumasekvenssin suoritus eli katkontunnistus ja paikantaminen, puhtaustason havainnointi, puhdistustoimet ja päänvientiproseduuri tapahtuvat koneen ohjausjärjestelmällä 5 täysin automatisoidusta. Lisäksi on huomattava, että kuvissa esitetty kameroiden ja suihkujen sijoitus on vain karkea ja esimerkinomainen.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät 10 kuvat on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan esillä olevaa keksinnön mukaista menetelmää. Keksintöä ei siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyihin tai patenttivaatimuksissa määriteltyihin suoritusmuotoihin, vaan alan ammattimiehelle tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muun-15 nokset, jotka ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

δ c\i ό

CM

X

cc

CL

LO

δ

LO

CM

o o

CM

Claims (10)

14

1. Menetelmä paperi- tai kartonkikoneen radanhallinnassa, jossa koneeseen kuuluu paperin tai kartongin valmistamiseksi kaksi tai 5 useampia peräkkäisiä osakokonaisuuksia, kuten rainanmuodostusosa (10), puristinosa (11), kuivatusosa (12) ja jälkikäsittelylaite (13) ja jossa osakokonaisuudella (10, 11, 12, 13) vaiheittain - tunnistetaan ainakin osittainen radattomuus, - määritetään radattoman alueen alkupiste, 10. todetaan ainakin radattoman alueen puhtaustaso ja sen perusteella - suoritetaan tarpeelliset puhdistustoimenpiteet koskien paperinriekaleita, - tarkistetaan puhtaustaso, 15. säädetään olosuhteet edullisiksi päänvientinauhan (39) vientiä tai tuotantoa varten, - viedään päänvientinauha (39) yhdessä tai useammassa vaiheessa ja - levitetään päänvientinauha (39) täysleveäksi radaksi 20 (32), tunnettu siitä, että - suoritetaan tarpeelliset puhdistustoimenpiteet osakokonaisuudelle (10, 11, 12, 13) sovitetuilla kiinteillä ja/tai liikuteltavilla ilmapuhalluksilla (31.1, 31.2, 25 31.3, 31.4, 31.5), ^ - osakokonaisuuden (10, 11, 12, 13) puhtaustason toteami en ^ sessa ja tarkistamisessa käytetään konenäköä, jossa osako- "*" konaisuutta (10, 11, 12, 13) havainnoidaan yhdestä tai (M useammasta suunnasta ja havaintoja verrataan vaadittua X £ 30 puhtaustasoa vastaamaan asetettuun kriteeriarvoon •o ja jossa sanotut radanhallinnan osavaiheet on automatisoitu o LO koneen ohjausjärjestelmään tapahtumasekvenssiksi. o o en

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että osakokonaisuudella (10, 11, 12, 13) on yksi tai useampia kiinteitä ja/tai liikuteltavia havainnointivälineitä, kuten 15 kameroita (30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5, 30.6, 30.7), joilla sitä havainnoidaan ylhäältä ja/tai alhaalta päin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että osakokonaisuudella (10, 11, 12, 13) on yksi tai useampia kiinteitä ja/tai liikuteltavia havainnointivälineitä, kuten kameroita, joilla sitä havainnoidaan ainakin yhdeltä sivulta päin.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osakokonaisuudella (10, 11, 12, 13) on kiinteitä ja/tai liikuteltavia vesisuihkuja (31.1, 31.2, 31.3, 31.4, 31.5) puhdistustoimenpiteiden suorittamiseksi.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että radattomuuden tunnistuksessa ja/tai paikannuksessa käytetään ratakireyden määritykseen perustuvaa mittausta (23).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että radattomuuden tunnistuksessa ja/tai paikannuksessa käytetään optisia ilmaisimia (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesi- ja/tai ilmasuihkujen (31.1, 31.2, 31.3, 31.4, 25 31.5) suuntaamisessa puhdistuskohteeseen käytetään havainnointi-^ välineiden (30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5, 30.6, 30.7) suuntaus- C\J i tietoa, o C\l

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu x a. 30 siitä, että kullakin osakokonaisuudella ainakin päänvientinauhan io (39) vientiä edeltävät toimenpiteet suoritetaan samanaikaisesti. δ LO CM

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koneen ohjausjärjestelmä on järjestetty oppivaksi 35 järjestelmäksi, joka tallentaa informaatiota puhdistusta vaati- vista kohteista ja hyödyntää tallennettua tietoa vastaavissa uusissa tapauksissa. 16

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnet-5 tu siitä, että osakokonaisuutta (10, 11, 12, 13) valaistaan puhtaustason toteamisen ja/tai tarkistuksen aikana ultraviolettivalolla . δ (M o (M x en CL m δ m (M o o (M 17