FI86222B - Maetanordning foer presszonsbredden mellan en rulle av en materialbana och en mot rullen tryckt vals, samt foerfarande foer rullning av en materialbana. - Google Patents

Description

1 86222

Aineradan rullan ja rullaa vasten puristetun telan paine-vyöhykkeen leveyden mittauslaite ja menetelmä aineradan rullaamiseksi 5 Tämä keksintö liittyy kantahakemukseen DE-P 3 514 041, jonka kohteena on mittauslaite painevyöhykkeen leveyttä varten aineradan rullan ja rullaa vasten painetun telan, esimerkiksi kannatustelan välillä. Tässä mittauslaitteessa on telan 10 vaippaan laitettu säteilylähde, jonka säteily on suunnattu rullaa kohti, ja sen viereen säteilyn vastaanotin, joka on suunnattu rullasta heijastuvaa säteilylähteen säteilyä kohti. Rullan aiheuttama säteilyn vastaanoton jakson katko säteilylähteestä ilmoitetaan mittauslaitteella säteilyn vas-15 taanottimen aikasignaalilla rullan aiheuttaman peiton aikana, ja radan nopeusmittarin antama signaali ilmoittaa rullan puristusvyöhykkeen leveyden ja/tai pintapaineen. Mittauslaite voi sen ohessa ottaa huomioon muita rullan kovuuteen mittaa antavia parametrejä korjaussuureina, kuten rullan sä-20 teen, rullan painon, rullan pituuden, aineradan ominaisti-heyden ja rullauslaitteen geometrian.

Keksinnön tehtävänä on ensiksi lisätä yleisempiä ratkaisuja pääpatentin erikoisratkaisun lisäksi rullan painevyöhykkeen '2*5 leveyden havaitsemiseksi, ja toiseksi lisätä ainerataan rul-lausmenetelmä, jossa rullan kovuuteen voidaan vaikuttaa rullauksen aikana.

Keksintö kohdistuu aineradan rullan ja rullaa vasten puris-;30 tetun telan, erityisesti tuki-, kannatus- tai puristustelan painevyöhykkeen leveyden mittauslaitteeseen. Ensimmäinen tehtävän osa ratkaistaan tällaisella mittalaitteella vähintään yhdellä telan vaippaan sijoitetulla sensorilla, joka ajanjaksossa At, jolloin etäisyys rullaan on raja-arvon ylä-35 tai alapuolella, antaa tulkintalaitteelle, joka tästä ja nopeusmittarin antamasta signaalista, sekä muista, kuten rullan sädettä, painoa ja pituutta koskevista signaaleista 2 86222 ilmoittaa aineradan ominaistiheyden ja rullan painevyöhyk-keen leveyden ja rullauslaitteen geometrian.

Pääpatentissa määritetään ajanjaksosta At, joka on litisty-5 män ja siten myös rullauskovuuden mitta, ja aineradan nopeudesta litistymän leveys tulkintalaitteen avulla.

Pääpatentissa määritetään tulkintalaitteen avulla litistymän leveys aineradan nopeudesta ja ajanjaksosta At, joka on li-10 tistymän ja siten myös rullauskovuuden mitta.

Mutta keksinnön mukainen mittauslaite ei ole rajoittunut erityiseen sensorityyppiin, esim. säteilylähde/säteilyn vastaanotin, vaan käsittää kaikki sensorit, jotka reagoivat 15 rullan etäisyyteen. Keksintö ei myöskään ole rajoittunut ajanjakson At suoraan lukemiseen, pikemminkin voidaan tämä ajanjakso lukea välillisesti, esim. siten, että luetaan mittauslaitteen olosuhteiden muutokset ja ilmoitetaan siitä ajanjakso At. Käytännössä voisi tämä lukeminen tapahtua si-20 ten, että määritetään ajanjakson At aikana ennalta annetusta vakioarvosta purkautuneen kondensaattorin lataustila. Kun purkautumiskäyrä on aina samanlainen, vastaa purkautumisen jälkeinen lataustila At:tä.

- 25 Havaitusta painevyöhykkeen leveydestä ja muista aineradasta riippuvista suureista voidaan määrittää pintapuristus ja/tai ·. rullan kovuus ja/tai aineradan venymä ja/tai aineradan jän- nitys ja/tai rullauskerrosten tai rullan ominaistiheys, sillä painevyöhykkeen leveyden ja näiden suureiden välillä val-30 litsee kaavallisesti määritettävissä olevia yhteyksiä.

Kun rullauskovuus tunnetusti vaihtelee rullan pituusuunnas-sa, on eräässä keksinnön muodossa mahdollista laittaa telan vaipan pituudelle useampia sensoreita. On myös mahdollista :.;35 jakaa telan vaipan ympärysmitalle useampia sensoreita. Tällä kehitysmuodolla voidaan mitata rullauskovuuden jakautuma koko ympärysmitalle.

3 86222

On tunnettua, että rullauskovuus riippuu erilaisista tekijöistä, ja että siihen voidaan vaikuttaa rullauksen aikana erilaisilla toimenpiteillä. Näitä tietoja käytettiin tosin ennenkin vaikutettaessa jossain mitassa rullan rullauskovuu-5 teen, mutta ei kuitenkaan ollut mahdollista ohjata rullaus-kovuutta tarkasti, koska voitiin turvautua vain aikaisempien rullausmenetelmien kokemuksiin. Keksintö tekee mahdolliseksi vaikuttaa rullauksen aikana välittömästi juuri mitatusta rullauskovuudesta riippuen rullauksen tulevaan kovuuteen.

10

Keksintö kohdistuu siten edelleen menetelmään rullata aine-rataa rullauslaitteella, joka muodostuu kyseessä olevassa tapauksessa erityisesti kannatus- ja tukitelasta ja joskus puristustelasta käyttäen keksinnön mukaista mittauslaitetta.

15 Tällaisessa menetelmässä ratkaistaan tehtävän toinen osa siten, että riippuen rullattaessa määritetystä painevyöhyk-keen leveydestä ja/tai jostain muusta siitä määritetystä tyypillisestä rullan suureesta, kuten pintapainetta ainakin yhtenä rullauskovuutta määräävänä parametrina, kuten rul- 20 lauslaitteen geometriaa, telojen edistämää, aineradan vetoa ja/tai puristustelan rullaan kohdistamaa painetta säädetään ohjelman mukaan. Tällöin huomioidaan etupäässä aineradasta riippuvia korjaussuureita, kuten aineradan profiili, massan jakautuma ja kosteuden jakautuma. Nämä korjaussuureet määri-/25 tetään joko mittauksilla tai aineradan valmistuksen pöytäkirjoista.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä tulee käytetyksi hyväksi mahdollisuus vaikuttaa välittömästi rullan painevyöhykkee-: 30 seen tai rullauskovuuteen ottamalla huomioon mitä erilaisimpia rullauskovuuteen vaikuttavia tekijöitä rullaustapahtumaa korjattaessa, jotta saadaan rulla, jolla on haluttu rullaus-kovuus.

35 Eroavuudet aineradan profiilissa, esim. paperiradan leveydellä olevat paksuuserot havaitaan pitkin telan pituutta sen vaippaan sijoitetuilla sensoreilla, joten on olemassa edellytykset siihen, että myös rullauskovuuteen voidaan vaikut- 4 86222 taa. Rullauskovuuden säätämiseksi koko rullan pituudella voidaan silloin käyttää jaksottain yksittäin ohjattavia pu-ristusteloja.

5 Keksinnön kohteena on edelleen menetelmä, jossa käytetään keksinnön mukaista mittauslaitetta, ja menetelmä on tunnettu siitä, että säätäjä, joka saa mittauslaitteelta tosiarvon rullauskovuudesta, antaa rullauskovuuden asetusarvo-ohjelman mukaisen säätösignaalin rullauslaitteen ainakin yhdelle sää-10 töelimelle, jolla voidaan vaikuttaa rullauskovuuteen.

Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa .

15 Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin piirroksen avulla. Yksittäin näyttää kuvio 1 rullauslaitteen rullauskovuuden mittaus- ja säätölaitteen, ja kuvio 2 osan rullan rullauskovuuden mittauslaitteesta.

20

Piirroksessa esitetty rullauslaitteisto koostuu kahdesta kannatustelasta 1, 2 ja yhdestä puristustelasta 3. Näiden kolmen telan 1-3 väliin on puristettu rulla 4. Rullattava ainerata kulkee jomman kumman käytetyn telan 2, 3 yli.

. 25

Puristustela 3 kuormittaa omalla painollaan rullaa 4. Tämä kuorma on vielä esikuormitettu puristustelaan 3 vaikuttavalla säädettävällä voimalla P, joten rullaan vaikuttaa kokonaiskuormitus K.

30

Kannatustelan 1, 2 kosketuskuorma N riippuu puristustelan 3 omasta painosta, voimasta P ja rullan 4 omasta painosta, joka kasvaa rullan 4 säteen r kasvaessa. Kosketuskuorma N riippuu edelleen rullauslaitteen geometrisestä järjestelystä 35 ja varsinkin kannatustelan 1, 2 keskinäisestä etäisyydestä, niiden säteestä, rullan 4 säteestä r ja mahdollisesta kor-. . keuserosta. Signaalinantajat, jotka tarkkailevat puristuste lan 3 laakerien asemaa ja jomman kumman kannatustelan kier- 5 86222 roslukua, toteavat rullan 4 vaihtelevan rullaussäteen signaalin r, ja aineradan 5 ratanopeuden signaalin v. Nämä signaalit toimitetaan tulkintalaitteeseen A.

5 Painevyöhykkeen leveyden määrittämiseksi (rullan 4 ympärys-suunnassa ) kannatustelalla 2 on kannatustelan 2 vaippaan pitkin kannatustelaa sovitettu aksiaalisesti useampia sensoreita, jotka antavat tulkintalaitteelle signaalit Atx, At2, At3.

10

Kuviossa 2 on esitetty erään sensorin 6 sijoitus kannatus-telan 2 vaippaan yhdessä sen antaman aikamerkin kanssa. Sensorina 6 voidaan käyttää mitä erilaisimpia sensoreita, sikäli kun ne on tarkoitettu reagoimaan rullan 4 läheisyy-15 teen.

Sensorin 6 toiminta on seuraava:

Kannatustelan 2 pyöriessä nuolen suuntaan tapahtuu senso-20 rissa katkaisu heti, kun se joutuu pilkkuviivoin piirrettyyn kohtaan, jolloin signaali putoaa l:stä 0:aan. Tämä signaali-tilanne kestää ajanjakson At ajan, siis niin pitkään, kunnes sensori joutuu asentoon 6. Sekä pilkkuviivoitetussa että piirretyssä asennossa on rulla 4 niitä raja-arvoja vastaa-.'.25 valla etäisyydellä, jolloin sensori 6 toimii.

Aikasignaalin At antamisen asemesta voidaan saada aikasig-naali At', jona aikana sensori on yli raja-arvojen olevalla alueella rullasta. Kun ensimmäisessä tapauksessa signaali At 30 vastaa välittömästi painuman leveyttä, vastaa signaali At' rullan 4 ympärysmittaa miinus rullan 4 painuman leveyttä. Kummassakin tapauksessa saadaan ilmoitus puristusvyöhykkeen leveydestä.

35 Saadusta aikasignaalista At ja aineradan nopeussignaalista v voidaan laskea puristusvyöhykkeen leveys kaavalla Ats = v · At. Yhdessä rullauskovuuteen vaikuttavien muiden 6 86222 suureiden, kuten rullan säteen r, rullan pituuden 1, puris-tustelan voiman K rullalla 4, aineradan ominaistiheyden ja rullauslaitteen geometrian kanssa voi tulkintalaite A laskea kaavalla 5

2 · N

w„ = -

As · 1 · n 2 10 rullauskovuuden, jolloin kannatusvoima on N * f (G, K). Kan-natusvoimaan N kuuluvat vakioina puristustelan 6 puristusvoima K, aineradan ominaistiheys γ ja rullauslaitteen geometria. Muilla kaavoilla voidaan vastaavalla tavalla, huomi-15 oimalla aineradasta riippuvia suureita ilmoittaa muita rullalle ominaisia arvoja.

Tällä tavoin ilmoitettu rullauskovuus WH johdetaan säätäjään R tosiarvona. Säätäjä antaa asetussignaalin puristus-20 telaan 3 vaikuttavan voiman P säätämiseksi. Asetusarvona S

voidaan säätäjälle antaa etukäteen rullan 4 säteestä riippuva ohjelma. Edelleen voidaan säätäjälle R johtaa aineradasta riippuvia korjaussuureita C, kuten aineradan profiili, aineen jakautuma ja kosteuden jakautuma. Huomioimalla kaikki 25 nämä arvot säätää säätäjä R puristusvoiman P.

On ymmärrettävä, että pitkin rullan pituutta jaetut säätäjän R sensorit antavat yksilöllisiä asetussignaaleja yksittäisistä osista kootulle puristustelalle 3.

30

Rullauskovuuteen vaikuttaminen ei ole mahdollista ainoastaan puristustelan 3 vaan myös muiden vaikutussuureiden avulla, kuten käytöllä pyöritettävien kannatustelojen 1, 2 edistämän ja koko laitteen geometrian avulla.

. ;35

Claims (7)

7 86222

1. Mittauslaite aineradan rullan ja rullaa vasten puristetun telan, erityisesti tuki-, kanto- tai puristustelan pai-nevyöhykkeen leveyttä varten, tunnettu siitä, että telan (2) 5 vaippaan on sovitettu ainakin yksi etäisyysherkkä sensori (6), joka ajanjaksossa At, jolloin etäisyys rullaan (4) on raja-arvon ylä- tai alapuolella, antaa tulkintalaitteelle (A) signaalin At, joka tästä signaalista At ja nopeusmittarin antamasta signaalista (v) ilmoittaa rullan (4) paine-10 vyöhykkeen leveyden.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että painevyöhykkeen leveydestä ja muista aineradasta riippuvista suureista, kuten rullan (4) säteestä (r), pai- 15 nosta (G) ja pituudesta (1) määritetään tai tulee määritetyksi aineradan ominaistiheys ja rullauslaitteen geometria, rullan tai rullauskerrosten pintapuristus ja/tai rullausko-vuus ja/tai aineradan venymä ja/tai aineradan jännitys ja/tai ominaistiheys. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että telan (2) vaippaan on sijoitettu sen pituussuunnassa useampia sensoreita (6).

4. Menetelmä aineradan rullaamiseksi rullauslaitteella, joka koostuu erityisesti kanto-, tuki- ja puristustelasta . . käyttämällä jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukaista mit- tauslaitetta, tunnettu siitä, että riippuen rullauksessa *_ määritetystä painevyöhykkeen leveydestä ja/tai jostain muus- 30 ta siitä määritetystä rullan luonteenomaisesta suureesta, kuten pintapuristuksesta ja sen kaltaisista, vähintään osa rullauskovuuden määräävistä parametreistä, kuten rullaus-laitteen geometria, telojen edistämä, aineradan veto, ja/tai rullaan kohdistettu paine, säädetään ohjelmalla. .:35

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu sii-· tä, että säädettäessä rullauskovuutta huomioidaan aineradas- 8 86222 ta riippuvia korjaussuureita, kuten ainerataprofiili, massan jakautuminen ja kosteuden jakautuminen.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että rullan painevyöhykeleveys määritetään pätkittäin rullaa kantavan telan tai sitä tukevan tukitelan pituudella, ja vaikutus rullauskovuuteen tapahtuu yksilöllisesti kutakin rullan pituusosaa kohti.

7. Menetelmä rullauskovuuden säätämiseksi rullauslaitteel- la rullattavalla aineradalla käyttäen hyväksi jotain jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukaista mittalaitetta, tunnettu siitä, että säätäjä (R), joka saa rullauskovuuden tosiarvon mittalaitteelta (A), antaa rullauskovuuden asetusarvo-ohjel-15 man mukaisen säätömerkin ainakin osalle rullauslaitteen (1, 2, 3) toimielimistä, jolla voidaan vaikuttaa rullauskovuuteen.