FI63981C - Anordning foer utjaemning av en pappersbanas yta - Google Patents

Description

rSSF*l ΓΒ1 miK«ULUTUSJULKAISU , -, Q .

JglÄ LBJ (11) utlAggningsskrift 6o 9 ο 1 C <<*) i-: t H-l ’ (51) Kv.ik?/int.a.3 D 21 G 1/00, 9/00 SUO M (—FINLAND (21) PaMnttlh«k«mw — PMantaMMmlftf 791^27 (22) H«k«mkptlvt —AmBknlnpdag 03.05-79 * (13) Alkuptlvt—GIM|h«cad*f 03.05*79 (41) Tullut lulfclwfcil— BOvk oHm&g g-^ ^_2 79

PatmCti· ja rekisterihallitut ....______________,. ^ ‘

Patent· och registerstyrelsen ' An^Mun och utijkrifMn pubUcarad (32)(33)(31) Fyydstty «tuoiksui —tafird priori*·* 31.05.7Ö

Saksan Liittotasavalta-Forbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2823738.9 (71) Kleinevefers GmbH, Kleinewefers-Kalanderstrasse, D-^150 Krefeld,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Sylvia Schmidt, Reutlingen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (jb) 0y Jalo Ant-Vuorinen Ab (5*0 Laite paperirainan pinnan tasoittamiseksi - Anordning för utjämning av en pappersbanas yta Tämä keksintö koskee laitetta paperirainan pinnan tasoittamiseksi vähintään kahden, telaparin muodostavan telan avulla, jotka kuormituslaitteen kautta säädettävällä voimalla on puristettavissa niiden välissä kulkevaa paperirainaa vasten ja/tai joista ainakin toisessa on temperoimislaitteen vaikutuksen alainen pintalämpötila.

Paperirainan pinnan tasoittaminen, joka tapahtuu kalanterin tai telapuristimen avulla, voi palvella eri tarkoituksia, esimerkiksi paperirainan säätämistä tiettyyn paksuuteen, paksuusvaihteluiden tasoittamista rullausvaiheen parantamiseksi tai paperirainan tiivistämistä kuultavuuteen asti. Tasoittaminen on useassa tapauksessa myös tärkeää sileyden ja rainanpinnan kiillon parantamiseksi, sillä paperin painettavuus riippuu sen pinnan kiillosta ja sileydestä.

On tunnettua, että paperin kiillon ja sileyden aikaansaavat, telavälissä rainaan vaikuttava paine, telavälin muodostavien telojen pintalämpötila sekä rainan pintakosteus. Erityisesti kalenterit on tämän vuoksi tavallisesti varustettu kuormituslaitteella rainaan telavälissä vaikuttavan paineen säätämiseksi ja usein myös kuumennus- 63981 ja jäähdytyslaitteella kovia teloja tai ainakin muutamia kovia teloja varten. Paperirainan pintakosteuden korottamiseksi on tunnettua varustaa kalanteri yhdellä tai useammalla höyrysuihkukostutus-laitteella, jotka voivat aikaansaada kosteuskalvon paperirainan pinnalle välittömästi ennen tuloa telaväliin.

Tunnetuissa laitteissa paperirainan pinnan tasoittamista varten käyttöhenkilökunta seuraa paineen säätämistä telavälissä ja mahdollisesti telalämpötilaa sekä rainan pintakosteutta eri paperilaatujen kokemusarvojen perusteella. Jos kuormituslaite, temperoimislaite ja kostutuslaite ovat yhdessä säätöpiirissä, silloin käyttöhenkilökunta seuraa myös asetusarvon säätöä kokemusarvojen perusteella. Ta-soittamisvaiheen saanti on myös molemmissa tapauksissa huomattavasti riippuvainen käyttöhenkilökunnan tiedosta ja huolellisuudesta, mikä ei virhelähteiden eikä riippuvuuden suhteen käyttöhenkilökunnan taitamisesta ole tyydyttävää.

Keksintö perustuu tehtävään kehittää sellainen laite paperirainan tasoittamiseksi, että tasoittumisvaiheeseen vaikuttavien parametrien virheellisen säädön vaara on mahdollisimman hyvin poistettu. Tämä tehtävä on keksinnön mukaisesti ratkaistu alussa mainittua laatua olevan laitteen avulla, jossa on vähintään yksi ainakin yhden paperirainan pintaominaisuuden, ensi sijassa paperirainan pinnan sileyden, määrittävä oloarvonanturi, paperirainan pintaominaisuuden asetusarvon esittävä asetusarvonanturi ja laskin, joka asetus-arvoa ja oloarvoa huomioonottaen laskee kuormituslaitteen ja/tai temperoimislaitteen avulla säädettävät arvot. Kun asetusarvo voidaan esittää mittausarvona, joka on mitattavissa näytteessä, jossa on toivottu pintalaatu, samalla tavalla kuin oloarvo, laskimesta saatuja arvoja voidaan pitää ilman subjektiivisia vaikutuksia. Telavälissä olevan paineen ja/tai telojen pintalämpötilan säätämisessä käyttöhenkilökunnan taitamisella ei enää tämän vuoksi ole mitään merkitystä. Ei yksinomaan subjektiivisten vaikutuksien poistaminen ole edullista. Laskimen avulla on myös mahdollista, mikä on toinen oleellinen etu, huomioida funktionaalisia yhteyksiä kahden tai useamman ta-soittamisvaiheeseen vaikuttavan parametrin välissä ja valita työpisteet, jotka määrättyjä edellytyksiä varten ovat erikoisen edullisia tai jopa optimaalisia. Esimerkiksi voidaan laskimen avulla valita muut parametrit siten, että minimaalisella paineella telavälissä 3 63981 voidaan saada rainan toivottu pintalaatu ja esimerkiksi myös haluttu sileys.

Laskimen määrittämät arvot voi joku käyttöhenkilö asettaa vastaaviin laitteisiin. Mutta voidaan myös, mikä monessa tapauksessa on edullista, kytkeä ohjaavat laitteet laskimeen, siis suljetun prosessikytkennän aikaansaamiseksi. Käyttöhenkilökunnalla on tällöin ainoastaan valvontatehtävä.

Erityisesti silloin, kun on ainakin yksi ohjaavan parametrin mukaan vain verraten hitaasti muutettavissa oleva ominaisuus, kuten telojen pintalämpötila, voi olla edullista asettaa sen oloarvon-anturin lisäksi, joka on järjestetty paikkaan, jonka kautta paperi-raina kulkee tasoittamisvaiheen jälkeen, ainakin yksi oloarvonanturi myös sellaiseen paikkaan, jonka kautta paperiraina kulkee ennen ta-soittamisvaihetta. Viimeksimainitun oloarvonanturin mittausarvoon perustuen voidaan silloin oikeaan aikaan aloittaa parametrin tai parametrien vaadittava muutos, jolloin esimerkiksi säätösuure ja vastaava häiriösuure kytketään rinnan.

Mikäli paperirainan molemmissa sivuissa on oltava määrätty pintalaatu, on molemmat sivut varustettava ainakin yhdellä oloarvon-anturilla, joiden mittausarvojen perusteella laskin määrittää eri. säätöarvot lämpötilalle vähintään kahta niiden lämpötilansa suhteen toisistaan riippumattomasti ohjattavissa olevaa telaa varten, jonka kanssa paperiraina tulee toisella vastaavasti toisella pinnallaan kosketukseen.

Jos on tarkoituksenmukaista tai välttämätöntä, ettei ainoastaan lämpötila toisen rainasivun tasoittamisen yhteydessä, vaan myös paine voidaan säätää riippumatta arvoista ensimmäisen rainasivun tasoittamisen yhteydessä, voidaan varustaa ainakin yksi telapari pai-neenvähennyslaitteella. Tällainen paineenvähennyslaite voi koostua esimerkiksi yhdestä tai useammasta hydrauliikkasylinteristä, jotka kysessä olevan telaparin molemmille laakerisivuille kehittävät näiden telojen laakereihin voiman telojen nostamiseksi etäämmälle toisistaan.

Eräässä suositussa suoritusmuodossa ovat kaikki oloarvon-anturit jatkuvasti mittaavia mittauslaitteita, jotta he voivat mitata mahdollisimman suuren alan rainasta. Jos paperissa tasoittamisvaiheen jälkeen on oltava määrätty sileys, asetetaan ensi sijassa jatkuvasti toimiva kiiltomittauslaite oloarvonanturina. On myös tarkoituksenmukaista samanlaisen kiiltomittauslaitteen avulla mitata asetusarvo näytekappaleessa, jolloin myös vältytään sellaisista vir- 4 63981 heistä, jotka voivat syntyä käytettäessä erilaisia mittausmenetelmiä.

Se seikka, että kalantereissa tavallisesti aikaansaadaan lisäkuormitus telavälin paineen korottamiseksi kahden hydrauliikka-tai pneumatiikkasylinterin avulla, jotka on kytketty telan molempiin päihin, ei vaikeuta kuormituslaitteen ohjausta, kun laskin ilman muuta voi määrittää molemmat säädettävät arvot. Lisäksi sellainenkaan kuormituslaite, jossa on painevyöhykeohjaus, siis laite, jossa paine eri vyöhykkeissä voidaan ohjata muista vyöhykkeistä riippumatta, ei ainakaan silloin tuota vaikeuksia, kun oloarvonanturi määrittää eri vyöhykkeiden oloarvot, mikä ilman muuta on mahdollista.

Jos tasoittamislaitteessa on myös paperin paksuuden mittaava mittauslaite, laskin voi itsestään määrittää paperirainan paksuuden, ja yli koko rainaleveyden tapahtuvan paksuusmittauksen avulla laskin voi myös määrittää rainan paksuusprofiilin laskemalla huomioonottaen muuttuvia parametrejä, siten että tasoittamisvaiheen jälkeen toivottu rainapaksuus tai paksuusprofiilin toivottu tasaisuus saavutetaan. Vastaavasti paperirainan muitakin luonteenomaisia arvoja, esimerkiksi läpikuultavuutta voidaan mitata ja paperirainan toivottujen ominaisuuksien saavuttamiseksi määrittämällä tasoittamisvaiheeseen vaikuttavat parametrit laskinta huomioiden.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisessa piirustuksessa esitettyyn suoritusesimerkkiin.

Kuv. 1 tarkoittaa kaaviollisesti esitettyä suoritusesimerkin sivukuvantoa kalanterin kanssa, ja

Kuv. 2 tarkoittaa siihen kuuluvaa kytkentäkaaviota.

Kal.anteri paperirainan 1 molempien sivujen satinoimiseksi koostuu kovista teloista 2 ja elastisista teloista 3, jotka, kuten kuviosta 1 näkyy, sijaitsevat yhdensuuntaisesti päällekkäin kalan-terirungossa 4 laakeroituina pystysuunnassa liikkuviksi, jolloin kovat ja elastiset telat sekä ylä- että alaosassa vuorotellen seuraa-vat toisiaan, joten telavälit, joiden läpi paperiraina 1 kulkee, aina on muodostettu yhdestä kovasta ja yhdestä elastisesta telasta. Yhdessä puolikkaassa paperirainan 1 toinen ja toisessa puolikkaassa sen toinen sivu on jokaisessa telavälissä kosketuksessa elastisen telan kanssa, joten paperirainan molemmat puolet voidaan satinoida.

Mikäli ohjaustela 5 tai levitystela on tarpeellinen paperirainan 1 ohjaamiseen, nämä on laakeroitu joko välittömästi kalanteri-runkoon tai kannatusvarsiin, jotka ulkonevat telojen 2 tai 3 laakeri-pesistä, kuten kuviosta 1 näkyy. 1 5 63981

Katkonaista toimintatapaa varten, siis paperirainan 1 irrottamiseksi rullasta 6 Ja sen kerimiseksi rullalle 7 satinoinnin Jälkeen on kalanteri varustettu rullajalustoilla 8, Jotka kuten kuvio 1 osoittaa, on suoritusesimerkissä järjestetty kalanterirungon 4 viereen lavalle 1 vastaavasti lattialle. Mutta kalanteria voidaan myös käyttää Jatkuvassa in-line-toiminnassa Ja järjestää paperikoneen yhteyteen. Paperirainalla 1 on silloin ennen syöttöä kalanteriin Ja kalanterista ulostulon Jälkeen esimerkiksi kuviossa 1 pistekatkovii-voin osoitettu kulku.

Työasennossaan telat 2 Ja 3 pidetään hydrauliikkasylinterien 10 avulla, Jotka tarttuvat alimman telan molempiin laakeripesiin Ja vasteen avulla, mitä vastaan hydrauliikkasylinterin 10 mäntä toimii, pidetään alimpaa telaa edelläannetussa asemassa. Rainan repeämisen sattuessa tai telan vaihtamista varten tehdään hydrauliikkasylinteri 10 toimimattomaksi, Jolloin kaikki telat paitsi ylin tela voidaan alentaa tarvittavassa määrin. Alennetussa asennossaan telat pidetään ei esitettyjen, kalanterirunkoon 4 kiinnitettyjen riippukaroJen varassa.

Telojen 2 Ja 3 paino aiheuttaa minimipaineen telavälissä niiden vertikaalisuunnassa liikkuvan laakeroinnin avulla. Tätä painetta voidaan korottaa kuormituslaitteen avulla, Joka alaspäin suunnatulla voimalla tarttuu ylimpään telaan Ja suoritusesimerkissä koostuu kahdesta hydrauliikkasylinteristä 11, Jotka kykenevät vaikuttamaan ylimmän telan molempiin laakeripesiin alaspäin suunnatulla, tarkasti säädettävällä voimalla.

Kuten kuvio 2 osoittaa, on molemmissa, pumpusta 12, Jota moottori 13 käyttää, molempiin hydrosylintereihin 11 Johtavissa Johdoissa paineensäätöventtiili 14 vast 14', Joiden avulla on mahdollista säätää molempien hydrosylinterien 11 kuormitusvoima pienipor-taisesti toisistaan riippumatta. Jotta hydrosylinterit 11 nopeasti voitaisiin tehdä toimimattomiksi on niihin Johtaviin tuloJohtoihin säätöventtiilin Ja hydrosylinterin väliin kytketty tyhjennysJohto venttiilineen 15·

Jotta voitaisiin vaikuttaa lämpötilaan, Jossa satinointi tapahtuu, on kovaa telaa 2 varten järjestetty kuumennus- Ja jäähdytysjärjestelmä 16, Jolla on kaksi erillistä lämpösäädettyä vesikierto-JärJestelmää. Toiseen kiertokulkuun on kytketty kaksi kalanterin yläpäässä ylimmän telan alapuolella olevaa kovaa telaa 2, Ja toiseen kiertokulkuun kaksi kalanterin alapäässä alimman telan yläpuolella olevaa kovaa telaa 2. Kun loinen rainasivu nojaa molempia edellä ••*1 · 63981 mainittuja teloja vasten ja toinen rainasivu nojaa molempia viimeksi mainittuja teloja vasten, voidaan kuumennus- ja jäähdytysjärjestelmällä säätää toisen rainasivun satinointilämpötila riippumatta toisen rainasivun satinointilämpötilasta. Kaksi lämpctilasäädintä 17 vast, 1?', jotka ovat toisessa vast, toisessa vesikiertokulussa, säätää kiertokulussa olevien kovien telojen läpi virtaavan veden lämpötilaa.

Jotta voitaisiin vaikuttaa paperirainan molempien sivujen pintakosteuteen, on järjestetty kostutuslaite 18, joka suoritusesi-merkissä on varustettu kahdella höyryruiskutusputkella 19· Nämä höyryruiskutusputket 19, jotka ovat kytketyt höyryntulojohtoon kummankin säätöventtiilin 20 vast. 20' kautta, ovat suoritusesimerkissä järjestetyt kalanterirunkoon 4 ennen rainan tuloa ensimmäiseen tela-väliin vast, ennen rainan tuloa neljänteen telaväliin siten, että ne voivat ruiskuttaa kosteuskerroksen ensimmäiselle vast, toiselle rai-nansivulle.

Kun suoritusesimerkissä paperirainan molemmilla puolilla on oltava tietty karkeus tai kiilto (karkeuden käänteisarvo) sen kuljettua kalanterin läpi paperirainan molempien puolien kiilto mitataan välittömästi paperirainan tultua viimeisestä telavälistä kahden kiiltomittauslaitteen 21 vast 21' avulla. Nämä samalla tavalla tehdyt kiiltomittauslaitteet 21 ja 21' toimivat jatkuvasti ja määrittävät koko rainanleveyden kiillon. Paperirainan 1 toisen tai molempien pintojen kiiltoa voidaan seurata.samalla tavalla tehdyillä kiiltomittauslaitteilla myös jo ennen paperirainan tuloa kalan-teriin. Tämä on edullista erityisesti silloin, kun kalanteri on in-line-toiminnassa. Siksi on kuvion 1 molemmat ylimääräiset kiiltomittauslaitteet 22 ja 22' järjestetty sellaiseen paikkaan, jonka kautta paperikoneen ulostulo-osasta tuleva paperiraina kulkee. Muita mittauslaitteita, kuten esimerkiksi paksuusmittauslaitteita ei ole suoritusesimerkissä, kun tällä pyritään ainoastaan tiettyyn kiiltoon.

Molemmat kiiltomittauslaitteet 21 ja 21' toimivat paperirainan kiillon oloarvon anturina satinoinnin jälkeen. Niiden arvot syötetään laskimeen 23, joka saa myös siihen kuuluvat asetusarvot ase-tusarvonanturista 24. Edullisesti määritetään asetusarvot näytteessä, jossa on toivottu kiilto, ennen työn alkua kiiltomittauslaitteen 21 ja 211 tai samalla tavalla tehdyn kiiltomittauslaitteen avulla. Laskin 23 määrittää oloarvoon nojaten asetusarvon ja siihen taltioidun ohjelman, joka huomioi toiminnallisen suhteen toisaalta kiillon 7 63981 tai satinointitehon ja toisaalta telavälissä olevan paineen sekä telalämpötilan ja rainan pintakosteuden välillä, joiden arvojen mukaan on säädettävä molempien hydrauliikkasylinterien 11 ja 11' voima, kuumennus- ja jäähdytysjärjestelmän 16 molempien vesivirtojen lämpötila sekä höyrymäärä, joka on ruiskutettava paperirainalle molempien höyryputkien 11 kautta. Lisäksi on molemmat paineensäätö-venttiilit 14 ja 14', molemmat lämmönsäätimet 17 ja 17' sekä molemmat säätöventtiilit 20 ja 20' höyryputkea varten kytketty laskimen ulostuloon. Laskin säätää siis välittömästi siihen kytkettyjä venttiilejä, niin että saadaan suljettu prosessikytkentä. Käyttöhenki-löillä on siis ainoastaan valvontatehtävä.

Jos myös kiiltomittauslaitteet 22 ja 22' paperirainan kiillon molempien oloarvojen mittaamiseksi ennen voiman tuloa kalanteriin on kytketty laskimeen 23, voidaan näiden laitteiden molemmat mittausarvot häiriösuureena kytkeä rinnan laskimesta saadun säätösuureen kanssa.

Ohjelma, jonka mukaan laskin toimii, voidaan valita tai määrittää vastaamaan pyrittyä tavoitetta. Niinpä voidaan esimerkiksi suorittaa satinointi minimaalisella paineella telavälissä tai sati-nointi paperirainan maksimaalisella läpimenonopeudella kalenterissa.

Λ* . "

Claims (11)

1. Laite paperirainen pinnan tasoittamiseksi ainakin yhden telaparin muodostavilla teloilla, jotka ovat kuormi-tuslaitteella säädettävällä voimalla puristettavissa niiden välistä kulkevaa paperirainaa vasten ja/tai joista ainakin toisella on temperoimislaitteen vaikutuksen alainen pinta-lämpötila, ja jossa laitteessa on ainakin yksi ainakin yhden paperin pinnan ominaisuuden ilmaiseva tuntoelin sekä tunto-elimen ilmoittaman arvon perusteella kuormituslaitetta ja/ tai temperoimislaitetta säätävän arvon antava laskija, tunnettu siitä, että tuntoelin on paperin pinnan si-leyttä ilmoittava oloarvoanturi (21, 21'), että laitteistossa on sileyden pitoarvoa määräävä pitoarvoilmaisin (24) ja että sileyden oloarvon poikkeama sileyden pitoarvosta on laskijan (23) perustana määrättäessä säädettäviä paine- ja/ tai lämpötila-arvoja.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kuormituslaite (11, 14, 14') ja/tai tempe-roimislaite (16, 17, 17'), joissa kummassakin on ohjauksen sisääntulo, ovat liitetyt laskimeen (23).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että laskin (23) lisäksi laskee ohjaussuu-reen edullisesti laskimeen (23) liitetylle kostutuslaitteel-le (18).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että oloarvonanturin (21, 21') li säksi, joka on järjestetty paikkaan, jonka läpi paperiraina (1) kulkee tasoittumisjakson jälkeen, on ainakin yksi oloar-vonanturi (22, 22*) järjestetty sellaisen paikkaan, jonka läpi paperiraina (1) kulkee ennen tasoittumisjaksoa.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että paperirainan (1) molemmat sivut on varustettu ainakin yhdellä oloarvonanturilla (21, 21'), joiden mitta-arvojen perusteella laskin (23) määrittää lämpötilan erillisiä asetteluarvoja vähintään kahta lämpötilansa suhteen toisistaan riippumattomasti säädettävää telaa (2) (I 9 63981 varten, joiden kanssa paperiraina yhdellä tai toisella pinnallaan tulee kosketukseen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että molemmat pintalämpötilansa suhteen toisistaan riippumattomasti säädettävät telat (2) on liitetty kahteen telapariin, joista ainakin toinen on varustettu pai-neenvähennyslaitteella.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokainen oloarvon-mittauslaite (21, 21', 22, 22') on jatkuvasti mittaava mittauslaite.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että asetusarvonanturi (24) on näytteen pintalaatua mittaava mittauslaite.

8 63981

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että laskin (23) laskee telalämpöti-lan ja mahdollisesti kostutuslaitteen (18) avulla tapahtuvan kosteussyötön minimaalista painetta varten telavälissä.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että laskin (23) laskee erillisiä arvoja molemmissa telapäissä olevia säädettäviä kuormituksia ja, mikäli kuormituslaite sallii paineen vyöhykkeittäisen ohjauksen telavälissä, eri vyöhykkeissä säädettävää painetta varten.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on vähintään yksi pape-rinpaksuusmittauslaite, jonka mittaustulosta laskin (23) huomioi määrittäessään telavälin painetta ja/tai telalämpö-tilaa ja/tai kostutuksen arvoa.