FI91025C - Process for controlling the transverse profile of coating material on paper or other web material and coating station intended to carry out the procedure - Google Patents
Process for controlling the transverse profile of coating material on paper or other web material and coating station intended to carry out the procedure Download PDFInfo
- Publication number
- FI91025C FI91025C FI910616A FI910616A FI91025C FI 91025 C FI91025 C FI 91025C FI 910616 A FI910616 A FI 910616A FI 910616 A FI910616 A FI 910616A FI 91025 C FI91025 C FI 91025C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating
- profile
- control
- web
- blade
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
- B05C11/04—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades
- B05C11/041—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades characterised by means for positioning, loading, or deforming the blades
- B05C11/042—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades characterised by means for positioning, loading, or deforming the blades allowing local positioning, loading or deforming along the blades
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/22—Addition to the formed paper
- D21H23/32—Addition to the formed paper by contacting paper with an excess of material, e.g. from a reservoir or in a manner necessitating removal of applied excess material from the paper
- D21H23/34—Knife or blade type coaters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
- D21H25/10—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with blades
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paper (AREA)
Description
91 02591 025
Menetelmä paperin tai muun rainamateriaalin päällystemäärän poikkiprofiilin säätämiseksi ja menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu päällystysasema Förfarande för regiering av den tvärriktade profilen av 5 beläggningsämne pä papper eller annat banmaterial och beläggninsstation avsedd att genomföra förfarandetMethod for adjusting the cross-sectional profile of the amount of paper or other web material and coating station for carrying out the method Förfarande för regiering av den tvärriktade Profilen av 5 beläggningsämne pä papper eller annat banmaterial och beläggninsstation avsedd att genomföra
Nyt esillä oleva keksintö liittyy päällystyskoneessa paperiin tai muuhun rainaan 10 jäävän päällysteen määrän säätämiseen erityisesti koneen poikkisuunnassa. Yksityiskohtaisemmin on keksinnön kohteena menetelmä paperin tai muun rainamateriaalin päällystemäärän poikkiprofiilin säätämiseksi päällystysasemassa, jossa rainaa kuljetetaan vastatelan yli ja päällystysaine tasoitetaan rainaa vasten kuormitetulla päällystysterällä ja jossa rainalle tulevaa päällystysainemäärää säädetään päällys-15 tysaseman rakenteisiin vaikuttavien toimilaitteiden avulla ja jossa menetelmässä jatkuvasti mitataan rainalle tulevan päällystemäärän poikkiprofiilia ja lasketaan mitatun poikkiprofiilin ja halutun poikkiprofiilin välinen eroprofiili, joka syötetään säätösuureena päällystemäärän poikkiprofiilia säätäville toimilaitteille mainitun poikkiprofiilin korjaamiseksi.The present invention relates to adjusting the amount of coating remaining on paper or other web 10 in a coating machine, particularly in the cross-machine direction. More particularly, the invention relates to a method for adjusting the cross-section of a coating amount of paper or other web material at a coating station, wherein the web is conveyed over a counter roll and the coating material is leveled calculating a difference profile between the measured cross-section and the desired cross-section, which is fed as a control variable to the actuators for adjusting the cross-section of the coating amount to correct said cross-section.
2020
Keksinnön kohteena on lisäksi menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu päällystysasema, jossa raina on johdettu kulkemaan vastatelan yli ja joka päällystysasema : on varustettu rainaa vasten kuormitettavalla päällystysterällä, joka on asennettu päällystysaseman runkopalkkiin tuettuun teränpitimeen, ja johon päällystysasemaan 25 on liitetty mittausvälineet päällystemäärän poikkiprofiilin ja vinouden mittaamiseksi sekä mittausvälineisiin yhdistetty säätö- ja ohjauspiiri, joka on järjestetty laskemaan mitatun poikkiprofiilin ja halutun poikkiprofiilin välistä eroprofiilia ja syöttämään mainitun eroprofiilin säätösuureena päällystysaseman rakenteisiin vaikuttaville säätöjä toimilaitteille päällystemäärän poikkiprofiilin korjaamiseksi ja oikaisemiseksi 30 mittausvälineiltä tulevan mittaustiedon perusteella.The invention further relates to a coating station for carrying out the method, in which the web is guided to pass over the counter roll and which coating station: is provided against the web with a loadable coating blade mounted on an adjustment and control circuit arranged to calculate a difference profile between the measured cross-section and the desired cross-section and to supply as a control variable of said difference profile to actuators affecting the coating station structures from the coating quantity cross-section to correct and correct the measurement interval
Keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan mm. US-patentteihin 3 079 889, 3 301 214 ja 4 396 648 sekä suomalaisiin patenttihakemuksiin n:ot 851891, 871566 2 91025 ja 894842, jotka käsittelevät ns. lyhytviipymäpäällystysyksiköitä (short-dwell-time-applicators).With regard to the state of the art related to the invention, reference is made e.g. U.S. Patents 3,079,889, 3,301,214 and 4,396,648 and Finnish Patent Applications Nos. 851891, 871566, 2 91025 and 894842, which deal with the so-called short-dwell-time-applicators.
Paperin, kartongin ja vastaavan päällystyksessä käytettävät lyhytviipymäpäällystys-5 laitteet käsittävät tavanomaiseen tapaan päällystysainekammion, jota rajoittavat päällystettävää alustaa, kuten paperia, kartonkia tai vastaavaa vasten nojaava päällystysterä, etutiiviste sekä reunatiivisteet. Päällystysaine tuodaan paineenalaisena mainittuun päällystysainekammioon, jossa päällystysaine joutuu suoraan kosketukseen päällystettävän alustan kanssa, jolloin päällystysterä levittää ja tasoittaa halutun 10 paksuisen kerroksen päällystysainetta päällystettävän alustan pintaan. Tällaisia laitteita tunnetaan pääasiassa kahta eri tyyppiä, eli toisaalta ns. suurkulmateräpäällys-tys, jossa päällystysterä muodostaa normaalisti usean kymmenen asteen suuruisen kulman päällystettävän ja liikkuvan alustan kanssa ja toisaalta ns. pienkulmateräpääl-lystys, jossa päällystysterä muodostaa vain muutaman asteen (normaalisti 0-10°) 15 kulman päällystettävän liikkuvan alustan kanssa.The short residence coating-5 devices used for coating paper, paperboard and the like comprise, in a conventional manner, a coating chamber bounded by a coating blade resting against the substrate to be coated, such as paper, paperboard or the like, a front seal and edge seals. The coating agent is introduced under pressure into said coating agent chamber, where the coating agent comes into direct contact with the substrate to be coated, whereby the coating blade spreads and smoothes the desired layer of coating material on the surface of the substrate to be coated. Such devices are mainly known in two different types, i.e. on the one hand the so-called a high-angle blade coating, in which the coating blade normally forms several angles of ten degrees with the substrate to be coated and movable, and on the other hand a so-called small-angle blade coating, in which the coating blade forms only a few degrees (normally 0-10 °) of angle 15 with the movable substrate to be coated.
Pienkulmateräpäällystyksen etuna erityisesti kartongin päällystämisessä on päällystys-kerroksen suhteellisen hyvä tasapaksuus, millä on merkitystä tasaiselle painovärin imeytymiselle. Lisäksi päällystemassan ja/tai kartongin epäpuhtaudet pääsevät terän 20 ohi tarttumatta siihen, jolloin teräviiruja ei synny. Haittana pienkulmateräpäällystyk-sessä on päällystemäärän vaikea hallittavuus, sillä muutettaessa esim. hiukankin : ennestään pientä terän ja liikkuvan alustan välistä kulmaa päällystemäärän säätämi seksi, liikkuvalle alustalle tulevan päällystemassan määrä muuttuu erittäin suuresti. Pienkulmateräpäällystyksessä tärkeimpänä päällystemäärän säätösuureena on yleensä 25 ns. päällystysterän esijännitys, millä tarkoitetaan sitä, että päällystysterän kärkeä mekaanisesti taivutetaan säätämällä koko päällystyslaitteen etäisyyttä liikkuvaan alustaan nähden. Lisäksi säätösuureina käytetään päällystysterän kärkiosan kuormitusta sekä teräkulman säätöä.The advantage of small-angle blade coating, especially in the coating of paperboard, is the relatively good uniform thickness of the coating layer, which is important for even ink absorption. In addition, contaminants in the coating composition and / or board pass through the blade 20 without sticking to it, thereby creating blade streaks. A disadvantage of low-angle blade coating is the difficult control of the amount of coating, because by changing, for example, the already small angle between the blade and the moving substrate to adjust the amount of coating, the amount of coating mass on the moving substrate changes very much. In small-angle blade coating, the most important coating quantity control variable is usually 25 ns. coating blade bias, meaning that the tip of the coating blade is mechanically bent by adjusting the distance of the entire coating device relative to the moving substrate. In addition, the load on the tip of the coating blade and the adjustment of the blade angle are used as control variables.
30 Tekniikan tason osalta viitataan lisäksi DE-julkaisuun 3 446 525, jonka mukaisessa ratkaisussa päällystemäärän säätö on hoidettu siten, että patoterät on järjestetty liikkuviksi. Tämän julkaisun mukaisen ratkaisun haittapuolia ovat kuitenkin mm. se, 11 91025 3 että patoterän on oltava erittäin jäykkä, jotta patoterän liikuttamiseen tarkoitetut sylinterit eivät sitä taivuttaisi. Päällystysaineen paluuvirtauksen säätö suoritetaan tämän julkaisun mukaisessa ratkaisussa takaisin virtausraon suuruuden säätönä, jolloin päällystysaineen paine voi vaihdella huomattavasti radan poikkisuunnassa. 5 Päällystemäärän profiilin säätöön ei kyseinen laite näin ollen sovellu.30 With regard to the prior art, reference is also made to DE 3 446 525, according to which the adjustment of the amount of coating is arranged in such a way that the dam blades are arranged to be movable. However, the disadvantages of the solution according to this publication are e.g. 11 91025 3 that the dam blade must be very rigid so that the cylinders intended for moving the dam blade do not bend it. In the solution according to this publication, the control of the return flow of the coating material is performed back by adjusting the size of the flow gap, whereby the pressure of the coating material can vary considerably in the transverse direction of the track. 5 This device is therefore not suitable for adjusting the coating quantity profile.
Tekniikan tasona esitetään lisäksi FI-patenttihakemus n:o 861241, jossa on kuvattu menetelmä ja laite paperin päällystämiseksi. Tämän julkaisun mukaisessa ratkaisussa päällystemassa esilevitetään joustavalla terällä ja lopullinen kaavinta suoritetaan 10 laahauskaavintaterällä. Päällystinlaite on sijoitettu vastatelan sivulle ja päällystemassa nojaa rainaan pitkällä matkalla. Esitetyssä ratkaisussa ilmanpoisto päällystemassasta on hankalaa ja laahauskaavinterän integrointi päällystyslaitteistoon hankaloittaa huoltotoimenpiteitä. Esitetyssä ratkaisussa päällystemassa on tasoitusterää edeltävässä appiikointivyöhykkeessä herkkä häiriöille, kuten materiaalimäärän epätasaiselle 15 jakautumiselle. Tästä on tyypillisenä seurauksena rainan päällysteeseen jäävä pituussuuntainen juovaisuus.In addition, FI patent application No. 861241, which describes a method and an apparatus for coating paper, is presented as the prior art. In the solution according to this publication, the coating mass is pre-applied with a flexible blade and the final scraping is performed with 10 drag scraper blades. The coating device is placed on the side of the counter roll and the coating mass rests on the web over a long distance. In the presented solution, deaeration of the coating mass is difficult and the integration of the drag scraper blade into the coating equipment complicates maintenance procedures. In the solution shown, the coating mass in the application zone preceding the smoothing blade is sensitive to disturbances, such as the uneven distribution of the amount of material. This typically results in a longitudinal streak remaining in the web coating.
Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan tekniikan tasoon nähden olennainen parannus siten, että päällystemäärä saadaan säädettyä halutulla tavalla 20 koneen poikkisuunnassa. Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaista, että menetelmässä approksimoidaan laskennallisesti yhtälöä, joka vastaa mitatun poikkiprofiilin ja halutun poikkiprofiilin välistä rainan päällystemäärän poikkisuuntaista eroprofiilia ja mainitusta yhtälöstä määritetään eroprofiilin keskiarvovirhe ja/tai vinous ja/tai kaarevuus ja/tai jaksollisen päällyste-25 määrävirheen jaksoluku, joita arvoja vastaavat parametrit syötetään säätösuureina mainittuja päällystemäärän ominaisuuksia säätäville säätölaitteille poikkiprofiilin korjaamiseksi.It is an object of the present invention to provide a substantial improvement over the prior art so that the amount of coating can be adjusted as desired in the cross-machine direction. To achieve this, the method according to the invention is mainly characterized in that the method approximates an equation corresponding to the transverse difference profile of the web coating amount between the measured cross-section and the desired cross-section and determines the periodic error and / or skew , the parameters corresponding to which values are fed as control variables to the control devices for controlling said coating quantity properties in order to correct the cross-sectional profile.
Keksinnön mukaiselle päällystysasemalle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista, 30 että säätö- ja ohjauspiiri on lisäksi järjestetty approksimoimaan laskennallisesti yhtälöä, joka vastaa mitatun poikkiprofiilin ja halutun poikkiprofiilin välistä rainan ‘ päällystemäärän poikkisuuntaista eroprofiilia ja määrittää mainitusta yhtälöstä 91 025 4 eroprofiilin keskiarvovirheen ja/tai vinouden ja/tai kaarevuuden ja/tai jaksollisen päällystemäärävirheen jaksoluvun ja syöttää määritettyjä arvoja vastaavat parametrit säätösuureina säätölaitteille, jotka on kytketty vaikuttamaan suoraan päällys-tysasemaan tai päällystysaseman runkopalkiin päällystemäärän konesuuntaisen arvon 5 ja/tai päällystysaseman vinouden ja/tai runkopalkin käyryyden korjaamiseksi ja toimilaitteet on kytketty päällystysaseman runkopalkkiin tai päällystysaseman jälkeen järjestettyyn erilliseen päällystysterään päällystemäärän profiilin hienosäätöä varten.The coating station according to the invention, in turn, is mainly characterized in that the control and control circuit is further arranged to compute an equation corresponding to the difference between the measured cross-section and the desired cross-section. curvature and / or periodic coating quantity error period and input parameters corresponding to the determined values as control variables connected to act directly on the paving station or paving station frame beam fine-tuning of the coating quantity profile to a separate coating blade arranged after rten.
Keksinnöllä saavutetaan useita etuja tekniikan tasoon nähden, joista eduista merkittä-10 vin on se, että päällystemäärän säätäminen suoritetaan suljettuna säätönä ja automaattisesti. Poikkisuuntainen päällystemäärän säätö tapahtuu keksinnön mukaisesti useissa säätöpaikoissa koneen poikkisuunnassa. Säätöön käytetään päällystysterään mekaanisesti liitettyjä rakenteita, joiden avulla terän kärjessä esiintyvää kaapimisvoimaa tai kaavittavana olevaan päällystemäärään aiheutettuja eroja voidaan muuttaa. Keksinnön 15 mukaisessa menetelmässä verrataan mitattua päällystemäärän poikkiprofiilia ja haluttua poikkiprofiilia ja lasketaan säätöpaikoissa tarvittavan säätöliikkeen suuruus, jonka avulla poikkiprofiili muuttuu halutun poikkiprofiilin mukaiseksi. Laskennassa käytetään hyväksi sitä tietoa, että päällystysterän kärjessä esiintyvässä paperin pintaan nähden kohtisuorassa kaapimisvoimassa tai kaavittavana olevassa päällyste-20 määrässä aiheuttaa muutoksen lopullisessa päällystemäärässä. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta : selostuksesta.The invention achieves several advantages over the prior art, the most significant of which is that the adjustment of the amount of coating is performed as a closed adjustment and automatically. According to the invention, the transverse adjustment of the amount of coating takes place at several adjustment points in the transverse direction of the machine. The adjustment uses structures mechanically connected to the coating blade, which can be used to change the scraping force at the tip of the blade or the differences in the amount of coating being scraped. In the method according to the invention 15, the measured cross-section of the amount of coating and the desired cross-section are compared and the magnitude of the adjustment movement required at the adjustment locations is calculated, by means of which the cross-section becomes in accordance with the desired cross-section. The calculation utilizes the information that the scraping force or the amount of coating-20 to be scraped perpendicular to the surface of the paper at the tip of the coating blade causes a change in the final amount of coating. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention.
Seuraavaksi keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin 25 viittaamalla, jotka esittävät kaaviomaisesti keksinnön mukaisen päällystysaseman eri toteuttamisvaihtoehtoja keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.The invention will now be described in detail with reference to Figures 25 of the accompanying drawing, which schematically show various embodiments of a coating station according to the invention for carrying out the method according to the invention.
Kuviossa 1 on kaaviomaisena ja osittaisena perspektiivikuvana esitetty keksinnön mukaisen päällystysaseman ensimmäinen toteuttamisvaihtoehto, jossa päällystysterän 30 taakse on järjestetty vyöhykkeisiin jaettu ontto ja paineistettava tukirakenne.Figure 1 is a schematic and partial perspective view of a first embodiment of a coating station according to the invention, in which a hollow and pressurized support structure divided into zones is arranged behind the coating blade 30.
* Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti sivultapäin katsottuna toista toteuttamisvaihtoehtoa li 5 91025 keksinnön mukaisesta päällystysasemasta, jossa päällystysterän taakse on järjestetty jäykkä tukilista, jota halutulla tavalla taivuttamalla saadaan päällystysterän kaapimis-voimaa muutettua.* Fig. 2 schematically shows a side view of a second embodiment of the coating station according to the invention, in which a rigid support strip is arranged behind the coating blade, which can be changed by bending the coating blade in the desired manner.
5 Kuvio 3 vastaa pääosin kuviota 2 ylhäältäpäin katsottuna.Figure 3 is substantially similar to Figure 2 seen from above.
Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisesta päällystysasemasta toteuttamisvaihtoehto, jossa päällystysterää profiloidaan induktiivisesti tai magneettisesti.Figure 4 shows an alternative embodiment of a coating station according to the invention, in which the coating blade is profiled inductively or magnetically.
10 Kuvio 5 vastaa kuviota 4 ylhäältäpäin katsottuna.Figure 5 corresponds to Figure 4 seen from above.
Kuviossa 6 on keksinnön mukaisesta päällystysasemasta esitetty toteutusesimerkki, jossa päällystemäärän säätö suoritetaan päällystysaineen paluu- ja/tai tulovirtauksia rajoittamalla ja/tai levitysterää mekaanisesti profiloimalla.Figure 6 shows an embodiment of a coating station according to the invention, in which the adjustment of the amount of coating is performed by limiting the return and / or inlet flows of the coating material and / or by mechanically profiling the application blade.
1515
Kuviossa 7 on keksinnön mukaisesta päällystysasemasta esitetty toteuttamisvaihtoehto, jossa korjataan ja säädetään päällystysaseman runkopalkin käyryyttä.Figure 7 shows an implementation alternative of the coating station according to the invention, in which the curvature of the frame beam of the coating station is corrected and adjusted.
Kuviossa 8 on kaaviomaisesti esitetty kokonaiskuva säätöjärjestelmästä keksinnön 20 mukaisen menetelmän eri vaiheiden havainnollistamiseksi.Figure 8 schematically shows an overall view of a control system for illustrating the various steps of the method according to the invention 20.
Kuviossa 1 on vastatelaa merkitty viitenumerolla 1 ja vastatelan yli vietyä rainaa, esim. paperirainaa viitemerkinnällä W. Kuvion 1 mukaiseen päällystysasemaraken-teeseen kuuluva päällystysterä 3 on asennettu teränpitimeen 7, johon se on kiinnitetty 25 terän kiinnityslistalla 6. Päällystysterän 3 taakse on sovitettu lähelle päällystysterän vapaata kärkeä joustavasta materiaalista valmistettu ontto tukirakenne 4, joka on päällystysaseman poikkisuunnassa jaettu vyöhykkeisiin. Mainitun joustavan, onton tukirakenteen 4 kuhunkin vyöhykkeeseen on kytketty paineensäätöputki 5, jonka kautta kuhunkin vyöhykkeeseen johdetaan paineväliainetta, kuten kaasua tai nestettä. 30 Kunkin vyöhykkeen painetta voidaan halutulla tavalla muuttaa siten, että päällystysterän 3 kärjessä materiaalirainaan W ja sen pintaan tuotuun päällysteeseen vaikuttavaa kaapimisvoimaa saadaan muutettua halutulla tavalla. Joustavan, onton tukirakenteen 6 91 025 4 eri vyöhykkeisiin eri suuruisia paineita syöttämällä saadaan päällystysterää 3 näin ollen profiloitua. Kuviossa 1 on päällystysasemarakenteesta esitetty ainoastaan päällystysterä 3 kiinnityslaitteineen ja päällystysterä 3 säätöelimineen. Kuvion 1 mukaista rakennetta voidaan kuitenkin soveltaa esim. edellä kuvatun tekniikan tason 5 mukaisten lyhytviipymätyyppisten päällystyslaitteiden yhteydessä tai pursotinsively-tyyppisissä päällystyslaitteissa ja vastaavissa. Päällystysterää 3 voidaan myös käyttää pelkästään tasoittamaan ja profiloimaan jo ennen kuvion 1 mukaista päällystysasema-rakennetta materiaalirainan pintaan levitettyä päällystysainetta. Vastaavanlaiset sovellutukset ovat mahdollisia myös jäljempänä selostettujen keksinnön suoritusmuo-10 tojen yhteydessä.In Fig. 1, the counter roll is denoted by reference numeral 1 and the web passed over the counter roll, e.g. a paper web, is denoted by W. The coating blade 3 of a hollow support structure 4 made of a tip elastic material, which is divided into zones in the transverse direction of the coating station. A pressure control pipe 5 is connected to each zone of said flexible, hollow support structure 4, through which a pressure medium, such as a gas or a liquid, is introduced into each zone. The pressure of each zone can be varied as desired so that the scraping force acting on the material web W at the tip of the coating blade 3 and on the coating applied to its surface can be varied as desired. By applying different pressures to the different zones of the flexible, hollow support structure 6 91 025 4, the coating blade 3 can thus be profiled. Figure 1 shows only the coating blade 3 with its fastening devices and the coating blade 3 with its adjusting members of the coating station structure. However, the structure according to Fig. 1 can be applied e.g. in connection with the short-stay type coating devices according to the prior art 5 described above, or in pursotinsively-type coating devices and the like. The coating blade 3 can also be used only to level and profile the coating material applied to the surface of the material web already before the coating station structure according to Fig. 1. Similar applications are also possible in connection with the embodiments of the invention described below.
Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty vaihtoehtoinen toteuttamismuoto kuvion 1 päällys-tysasemarakenteelle. Myös kuviossa 2 on vastatelaa merkitty viitenumerolla 1 ja paperirainaa tai vastaavaa viitemerkinnällä W. Kuvion 2 suoritusmuodossa on 15 päällystysterän 10 taakse järjestetty jäykkä tukilista 11, joka ulottuu koneen poik-kisuunnassa päällystysterän 10 leveydelle. Päällystysterä 10 on kuviota 1 vastaavalla tavalla asennettu teränpitimeen 16, johon se on kiinnitetty terän kiinnityslistalla 15. Kuvion 2 suoritusmuodossa päällystysasemaan on asennettu koneen poikkisuunnassa useita toimilaitteita 13, joiden karat 12 on kiinnitetty tukilistaan 11. Tukilista 11 on 20 näin ollen jaettu koneen poikkisuunnassa vyöhykkeisiin siten, että kuhunkin vyöhykkeeseen vaikuttaa oma toimilaitteensa 13 karan 12 välityksellä. Toimilaite 13 on sellainen, että toimilaitteen karaa 12 voidaan liikuttaa edestakaisin eli vetää tai työntää. Kullakin toimilaitteella 13 voidaan näin ollen karan 12 ja tukilistan 11 välityksellä päällystysterää 10 kuormittaa rainaa W kohti tai siitä poispäin. Toimilait-25 teet 13 on asennettu päällystysaseman runkorakenteisiin toimilaitteen tuen 14 välityksellä.Figures 2 and 3 show an alternative embodiment to the coating station structure of Figure 1. Also in Fig. 2, the counter roll is denoted by reference numeral 1 and the paper web or the like is denoted by W. In the embodiment of Fig. 2, a rigid support strip 11 is arranged behind the coating blade 10 and extends transversely to the width of the coating blade 10. The coating blade 10 is mounted on the blade holder 16 in a manner similar to Fig. 1, to which it is attached by a blade mounting strip 15. In the embodiment of Fig. 2, a plurality of actuators 13 are mounted in the coating position in the machine direction, the spindles 12 fixed to the support strip 11. The support strip 11 is thus divided into cross-machine zones. that each zone is acted upon by its own actuator 13 via a mandrel 12. The actuator 13 is such that the spindle 12 of the actuator can be moved back and forth, i.e. pulled or pushed. Thus, with each actuator 13, the coating blade 10 can be loaded towards or away from the web W via the mandrel 12 and the support strip 11. The actuators 25 are mounted on the frame structures of the coating station via an actuator support 14.
Toimilaitteiden 13 liikemahdollisuudet voidaan toteuttaa usealla eri vaihtoehtoisella tavalla. Eräs mahdollinen toteutus tälle on toimilaite 13, jonka karaan 12 aikaansaa-30 ma liike perustuu lämpölaajenemisilmiöön. Tällöin toimilaitteen 13 lämpötilaa muuttamalla saadaan kara 12 liikkumaan rainaa W kohti tai siitä poispäin. Näin ollen toimilaitteiden 13 lämpötilaa muuttamalla voidaan paikallisesti muuttaa päällystyste-The movement possibilities of the actuators 13 can be realized in several different alternative ways. One possible implementation for this is an actuator 13, the movement of which in the spindle 12 is provided by a thermal expansion phenomenon. In this case, by changing the temperature of the actuator 13, the mandrel 12 is caused to move towards or away from the web W. Thus, by changing the temperature of the actuators 13, the coating method can be changed locally.
IIII
91 025 7 rän 10 kärjessä rainaan W ja rainalla olevaan päällysteeseen vaikuttavaa kaapimisvoi-maa. Toimilaite 13 voi olla myös mekaanisesti toimiva tai toteutettu toimivaksi jollain muulla sopivalla tavalla.91,025 7 at the tip of the web 10, a scraping force acting on the web W and the coating on the web. The actuator 13 may also be mechanically operated or implemented to operate in some other suitable manner.
5 Toimilaitteet voidaan toteuttaa myös siten, että niiden liike perustuu induktiivisesti tuotetun tai vahvistetun magneettikentän suuruuteen. Keksinnön tällainen sovellutus on esitetty kuvioissa 4 ja 5. Kuvion 4 suoritusmuodossa on vastatelaa edelleenkin merkitty viitenumerolla 1 ja rainaa viitemerkinnällä W. Päällystysterä 24 on edellisiä suoritusmuotoja vastaavalla tavalla asennettu teränpitimeen 26, johon se on kiinnitet-10 ty terän kiinnityslistan 25 avulla. Kuvioiden 4 ja 5 suoritusmuodossa toimilaitteet, joita on useita koneen poikkisuunnassa, muodostuvat sähkömagneettisesta laitteesta, jossa kunkin magneetin sydän 19 vastaa kuvioiden 2 ja 3 suoritusmuodon mukaisen toimilaitteen karaa. Magneetin sydän 19 on varustettu käämillä 22, joka on sähkö-magneetin virtapiirillä 20 kytketty virtalähteeseen 21. Sähkövirran suuruutta ja/tai 15 suuntaa muuttamalla sähkömagneetin virtapiirissä 20 saadaan magneetin sydän 19 liikkumaan kuvioiden 2 ja 3 toimilaitteiden karaa 12 vastaavalla tavalla. Magneetin sydän 19 voi vaikuttaa joko suoraan päällystysterään 24 tai sitten päällystysterän 24 takana olevaan tukilistaan 23 kuvioita 2 ja 3 vastaavalla tavalla. Kuvioiden 4 ja 5 suoritusmuodolla saadaan näin ollen aikaan sama vaikutus päällystemäärän säätöön 20 kuin kuvioiden 2 ja 3 suoritusmuodolla.5 Actuators can also be implemented in such a way that their movement is based on the magnitude of the inductively generated or amplified magnetic field. Such an embodiment of the invention is shown in Figures 4 and 5. In the embodiment of Figure 4, the counter roll is further indicated by reference numeral 1 and the web by reference numeral W. The coating blade 24 is mounted on the blade holder 26 to which it is attached by means of the blade mounting strip 25. In the embodiment of Figures 4 and 5, the plurality of actuators in the cross-machine direction consist of an electromagnetic device in which the core 19 of each magnet corresponds to the mandrel of the actuator according to the embodiment of Figures 2 and 3. The magnet core 19 is provided with a winding 22 connected to a power supply 21 by an electric magnet circuit 20. By changing the magnitude and / or direction of the electric current in the electromagnet circuit 20, the magnet core 19 is moved in a manner similar to the actuator stem 12 of Figs. The core 19 of the magnet can act either directly on the coating blade 24 or on the support strip 23 behind the coating blade 24 in a manner similar to Figures 2 and 3. The embodiment of Figures 4 and 5 thus provides the same effect on the amount of coating control 20 as the embodiment of Figures 2 and 3.
• Kuviossa 6 on kaaviomaisesti esitetty vielä eräs toteuttamismuoto keksinnön mukai sen menetelmän toteuttamiseksi. Kuviossa 6 on vastatelaa merkitty viitenumerolla 1 ja telan yli kulkevaa rainaa viitemerkinnällä W. Kuvion 6 mukaisessa päällys-25 tysasemarakenteessa levitysterä 30 on asennettu tavanomaiseen tapaan teränpitimeen, jota on kiinnityselimineen kuviossa 6 merkitty viitenumerolla 31. Kuviossa 6 päällystysasemarakenteeseen kuuluu lisäksi ohjausseinä 32, joka muodostaa päällys-tysasemassa päällystysaineen tulovirtauksen 41 ja paluuvirtauksen välisen huulen. Paluuvirtauskanava 40 rajoittuu mainitun ohjausseinän 32 sekä levitysterän tukiraken-30 teen väliin.Figure 6 schematically shows another embodiment for carrying out the method according to the invention. In Fig. 6, the counter roll is denoted by reference numeral 1 and the web passing over the roll is denoted by W. In the coating station structure of Fig. 6, the spreading blade 30 is mounted in a conventional manner on a blade holder denoted by reference member 31 in Fig. 6. In Fig. 6, the coating station structure further includes at the workstation, a lip between the coating material inlet flow 41 and the return flow. The return flow passage 40 is bounded between said guide wall 32 and the spreading blade support structure 30.
Kuvion 6 mukaisessa päällystysasemassa päällystysaineen määrää voidaan muuttaa ja 8 91025 säätää koneen poikkisuunnassa siten, että levitysterää 30 työnnetään tai vedetään vastatelan 1 suhteen levitysterään 30 mekaanisesti liitettyjen ensimmäisten toimilaitteiden 34 avulla. Toimilaitteita 34 on koneen poikkisuunnassa useita siten, että toimilaitteiden karat 35 vastaavat kukin omaa vyöhykettään koneen poikkisuunnassa.In the coating station according to Fig. 6, the amount of coating agent can be changed and 8 91025 adjusted in the cross-machine direction so that the application blade 30 is pushed or pulled relative to the counter roll 1 by first actuators 34 mechanically connected to the application blade 30. There are several actuators 34 in the cross-machine direction so that the spindles 35 of the actuators each correspond to their own zone in the cross-machine direction.
55
Toisaalta voidaan kuvion 6 suoritusmuodossa päällystysaineen määrää muuttaa ja säätää koneen poikkisuunnassa siten, että päällystysasemassa päällystysaineen paluuvirtausta rajoitetaan tai helpotetaan muuttamalla paluuvirtauskanavan 40 geometriaa. Tätä on kuviossa 6 havainnollistettu siten, että päällystysasema on 10 varustettu toisilla toimilaitteilla 36, joita on koneen poikkisuunnassa useita. Näiden toimilaitteiden karat 37 on kytketty paluuvirtauskanavassa 40 olevaan listaan tai vastaavaan siten, että karoja 37 liikuttamalla voidaan mainittua listaa paluuvirtauskanavassa 40 siirtää paluuvirtauksen kuristamiseksi tai helpottamiseksi paikallisesti.On the other hand, in the embodiment of Fig. 6, the amount of coating agent can be changed and adjusted in the cross-machine direction so that at the coating station, the return flow of coating agent is limited or facilitated by changing the geometry of the return flow channel 40. This is illustrated in Figure 6 in that the coating station 10 is provided with second actuators 36, which are several in the cross-machine direction. The spindles 37 of these actuators are connected to a strip in the return flow channel 40 or the like so that by moving the spindles 37, said strip in the return flow channel 40 can be moved locally to restrict or facilitate the return flow.
15 Kolmanneksi voidaan kuvion 6 suoritusmuodossa päällystysaineen määrää muuttaa ja säätää koneen poikkisuunnassa siten, että muutetaan tulo- ja paluuvirtauksen välisen huulen kärkilistan 33 pituutta tai siirretään huulta tai kärkilistaa lähemmäs tai kauemmas vastatelasta 1. Tätä on kuviossa 6 havainnollistettu siten, että kärkilistaan 33 on kytketty karojen 39 välityksellä useita toimilaitteita 38 koneen poikkisuunnas-20 sa, joilla kärkilistaa 33 voidaan edellä kuvatulla tavalla siirtää.Third, in the embodiment of Figure 6, the amount of coating agent can be changed and adjusted in the cross-machine direction by changing the length of the lip tip strip 33 between the inlet and return flow or moving the lip or tip strip closer to or farther from the counter roll 1. This is illustrated in Figure 6. 39, a plurality of actuators 38 in the cross-machine direction 20 with which the tip strip 33 can be moved as described above.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä säädetään rainamateriaalin päällystemäärää korjaamalla lisäksi päällystysaseman runkopalkin käyryyttä. Tätä on täysin kaa-viomaisesti havainnollistettu kuviossa 7. Päällystysaseman toimintaa häiritsee 25 runkopalkin vääntyminen lämpölaajenemisilmiön ja mekaanisten jännitystilojen johdosta. Tätä nimenomaista ilmiötä kutsutaan päällystysaseman runkopalkin käyryydeksi. Kuviossa 7 on päällystysterää merkitty viitenumerolla 27 ja päällystysaseman runkopalkkia kaaviomaisesti viitenumerolla 28. Runkopalkin 28 käyryyttä voidaan korjata esim. siten, että runkopalkkiin järjestetään kuvion 7 mukaisesti 30 kanavat neste- tai kaasukiertoa varten. Mainitut kanavat on runkopalkkiin 28 järjestetty siten, että niiden etäisyys päällystysterästä 27 on eri suuri. Kun mainitut kanavat runkopalkissa 28 sijaitsevat eri etäisyydellä päällystysterästä 27, saadaanIn the method according to the invention, the amount of coating of the web material is adjusted by further correcting the curvature of the frame beam of the coating station. This is fully schematically illustrated in Figure 7. The operation of the coating station is disturbed by the distortion of the frame beam 25 due to the thermal expansion phenomenon and mechanical stress states. This particular phenomenon is called the curvature of the frame beam of the paving station. In Fig. 7, the coating blade is indicated by reference numeral 27 and the frame beam of the coating station is schematically indicated by reference numeral 28. The curvature of the frame beam 28 can be corrected e.g. by arranging 30 channels for liquid or gas circulation in the frame beam according to Fig. 7. Said channels are arranged in the frame beam 28 so that their distance from the coating steel 27 is different. When said channels in the frame beam 28 are located at different distances from the coating steel 27, is obtained
IIII
9 91 025 terän puoleiseen kanavaan ja terästä kauempana olevaan kanavaan syöttämällä eri lämpötilassa olevaa nestettä tai kaasua runkopalkki taipumaan haluttuun suuntaan. Kuviossa 7 on terän puoleisen kanavan väliaineen lämpötilaa merkitty viitemerkinnäl-lä Tj ja terästä kauempana olevan kanavan väliaineen lämpötilaa merkitty viitemer-5 kinnällä T2. Itse runkopalkin lämpötilaa on kuviossa 7 merkitty viitemerkinnällä Tp. Runkopalkkia 28 voidaan taivuttaa myös esim. hydraulisen paineen avulla. Kolmantena vaihtoehtona voidaan käyttää kuviossa 7 esitettyä, runkopalkin 28 rakenteeseen kiinnitettyä lämmityselementtiä 29, jonka lämpötilaa TL muuttamalla runkopalkki 28 saadaan halutulla tavalla taipumaan.9 91 025 to the channel on the blade side and into the channel farther from the steel by supplying a liquid or gas at different temperatures to bend the frame beam in the desired direction. In Fig. 7, the temperature of the blade-side channel medium is denoted by T1 and the temperature of the channel farther from the blade is denoted by reference numeral T2. The temperature of the frame beam itself is indicated in Fig. 7 by the reference notation Tp. The frame beam 28 can also be bent, e.g. by means of hydraulic pressure. As a third alternative, the heating element 29 shown in Fig. 7, fixed to the structure of the frame beam 28, can be used, the temperature TL of which causes the frame beam 28 to be bent in the desired manner.
1010
Seuraavaksi selostetaan yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaista menetelmää viittaamalla piirustuksen kuvioon 8, jolla on pyritty havainnollistamaan menetelmän eri vaiheita. Kuviossa 8 on rainaa merkitty viitemerkinnällä W, vastatelaa viitenumerolla 1 ja toimilaitteita viitenumerolla 55. Kukin toimilaite 55 vastaa yhtä säätöpaikkaa.The method according to the invention will now be described in more detail with reference to Figure 8 of the drawing, which seeks to illustrate the various steps of the method. In Fig. 8, the web is denoted by reference numeral W, the counter roll by reference numeral 1 and the actuators by reference numeral 55. Each actuator 55 corresponds to one adjustment position.
15 Menetelmän perusedellytyksenä on se, että tunnetaan yhdessä säätöpaikassa toimilaitteen liikkeen aiheuttaman päällystemäärän muutoksen muoto rainan poikki suunnassa. Tätä kutsutaan toimilaitteen profiilivasteen muodoksi ja se riippuu menetelmän soveltamiseen tarkoitetusta päällystysasemarakenteesta. Profiilivasteen muoto on käytännöllisesti katsoen riippumaton paikasta koneen poikkisuunnassa ja päällystys- 20 prosessin muista olosuhteista, kuten päällystysaineen koostumuksesta ja rainalle W jäävän päällystekerroksen määrästä. Profiilivasteen absoluuttinen suuruus määritetään kutakin päällystysprosessia varten erikseen. Menetelmän ensimmäisenä vaiheena määritetään vahvistuskerroin k, joka saadaan vertaamalla profiilivasteen absoluuttista suuruutta tarvittavaan päällystemäärän säätönopeuteen. Vahvistuskertoimen k 25 määritys voidaan suorittaa esim. siten, että koneen käyttäjä määrittää vahvistuskertoimen ja syöttää sen ohjelmoitavalle ohjausyksikölle 50. Vahvistuskerroin k voi olla myös itsemäärittyvä siten, että säätömenetelmän aikana ohjausyksikkö 50 koko ajan laskee ja tarvittaessa muuttaa vahvistuskertoimen arvoa.The basic precondition of the method is that the shape of the change in the amount of coating across the web in the direction caused by the movement of the actuator is known at one adjustment point. This is called the profile response shape of the actuator and depends on the coating station structure to be applied to the method. The shape of the profile response is virtually independent of location in the cross-machine direction and other conditions of the coating process, such as the composition of the coating material and the amount of coating layer remaining on the web W. The absolute magnitude of the profile response is determined for each coating process separately. As a first step of the method, a gain factor k is determined, which is obtained by comparing the absolute magnitude of the profile response with the required coating rate control rate. The determination of the gain coefficient k 25 can be performed e.g. by the machine operator determining the gain factor and entering it into the programmable control unit 50. The gain factor k can also be self-determining so that during the adjustment method the control unit 50 continuously calculates and changes the gain factor value.
30 Toiseksi menetelmässä mitataan rainalla W olevan päällystemäärän poikkiprofiilia ja verrataan sitä haluttuun poikkiprofiiliin. Tätä on kuviossa 8 havainnollistettu päällystemäärän mittausantureilla 54, jotka mittaavat päällystemäärän paksuutta ja syöttävät 91 025 ίο mittaustietoa vastaavat signaalit ohjausyksikölle 50. Kuvion 8 mukaisten kiinteiden mittausantureiden 54 sijasta voidaan käyttää myös rainan W poikki kulkevia tai kulkevaa eli traversoivaa mittausanturia.Second, the method measures the cross-section of the amount of coating on the web W and compares it to the desired cross-section. This is illustrated in Fig. 8 by coating quantity measuring sensors 54, which measure the thickness of the coating quantity and supply signals corresponding to 91,025 ίο measurement data to the control unit 50. Instead of the fixed measuring sensors 54 according to Fig. 8, traversing or traversing the web W can also be used.
5 Tämän jälkeen ohjausyksikkö 50 laskee mitatun poikkiprofiilin ja halutun poikkipro-fiilin välisen erotuksen ja esittää sen päällystemäärän eroprofiilina. Haluttu poikki-profiili on ennakolta ohjelmoitu ohjausyksikköön 50.The control unit 50 then calculates the difference between the measured cross-section and the desired cross-section and displays its amount of coating as the difference profile. The desired cross-section is pre-programmed in the control unit 50.
Kun eroprofiili on laskettu, määritetään edelleen laskemalla eroprofiilista seuraavat 10 parametrit: a mitatun ja halutun profiilin välisen erotuksen keskiarvoa, eli keskiarvovirhettä kuvaava parametri 15 b mitatun ja halutun profiilin välisen erotuksen, eroprofiilin vinoutta kuvaava parametri c mitatun ja halutun profiilin välisen erotuksen, eroprofiilin kuperuutta tai koveruut-ta kuvaava parametri.Once the difference profile has been calculated, the following 10 parameters are further determined by calculating from the difference profile: a average of the difference between the measured and desired profile, i.e. parameter 15 describing the mean error, bb difference between measured and desired profile, parameter profile skew c parameter, difference between measured and desired profile or difference a parameter describing the concavity.
20 Tämän lisäksi eroprofiilista määritetään laskemalla ns. jäännöseroprofiili.20 In addition, the difference profile is determined by calculating the so-called jäännöseroprofiili.
Parametrit a, b, c sekä jäännnöseroprofiili määritetään approksimoimalla paraabelin yhtälö, joka mahdollisimman hyvin vastaa eroprofiilia. Mainittu paraabelin yhtälö on 25 y = d f(o;t) (a -I- bx + ex2), jossa y = päällystemäärä 30 x = poikkisuuntainen koordinaatti (origo sijaitsee keskellä rataa) a,b,c = edellä mainittuja, määritettäviä parametrejä t = aika li 11 91025 d = jaksollisen päällystemäärävirheen suuruus ω = jaksollisen päällystemäärävirheen jaksolukuThe parameters a, b, c and the residual difference profile are determined by approximating the parabola equation that corresponds as closely as possible to the difference profile. Said parabola equation is 25 y = df (o; t) (a -I- bx + ex2), where y = amount of coating 30 x = transverse coordinate (origin is located in the middle of the track) a, b, c = above-mentioned parameters to be determined t = time li 11 91025 d = magnitude of the periodic coating quantity error ω = periodic number of the periodic coating quantity error
Parametreja d ja ω käytetään toimilaitteissa, joiden taajuusvaste sallii n. 20 Hz:n 5 liikuttelunopeuden. Niitä käytetään konesuuntaisen, jaksollisen päällystemäärävirheen korjaamiseen kaikkiin säätöpaikkoihin syötettävän jaksollisen liikkeen avulla. Mainittu jaksollinen päällystemäärävirhe aiheutuu muun muassa vastatelan epätasaisuuksista ja näiden parametrien d ja ω huomioonottaminen auttaa eliminoimaan kyseisen jaksollisen virheen.The parameters d and ω are used in actuators whose frequency response allows a movement speed of approx. 20 Hz. They are used to correct a machine direction, periodic coating quantity error by means of a periodic movement applied to all adjustment positions. Said periodic coating amount error is caused, among other things, by the irregularities of the counter roll, and the consideration of these parameters d and ω helps to eliminate that periodic error.
1010
Jos halutaan säätää vain osaa yllämainituista tekijöistä tai siis jättää ne jäännösero-profiilin kautta säädettäviksi, annetaan poisjääviä tekijöitä kuvaaville parametreille arvoksi 0. Jäännöseroprofiili määritetään siten, että lasketusta eroprofiilista, joka esitetään rainan poikkisuuntaisen aseman ja päällystemäärän välisenä funktiona, 15 vähennetään yllä esitetty paraabeli.If it is desired to adjust only some of the above factors or thus leave them to be adjusted via the residual difference profile, the parameters describing the omitted factors are set to 0. The residual difference profile is determined by subtracting the calculated difference profile as a function of web transverse position and coating amount.
Menetelmän seuraavana vaiheena ohjausyksiköstä 50 lähetetään parametrin a arvo ensimmäiselle säätölaitteelle 51, jonka avulla päällystemäärän konesuuntaista arvoa voidaan muuttaa. Konesuuntaista arvoa voidaan säätölaitteella 51 muuttaa joko 20 suoraan toimilaitteiden 55 karojen kautta tai sitten päällystysyksikköä kokonaisuutena liikuttamalla, mitä on kuviossa 8 havainnollistettu säätölinjalla L. Vastaavasti lähetetään määritetyn parametrin b arvo toiselle säätölaitteelle 52, jonka avulla päällystysaseman vinoutta voidaan korjata. Edelleen lähetetään parametrin c arvo kolmannelle säätölaitteelle 53, jonka avulla päällystysaseman runkopalkin käyryyttä 25 voidaan korjata. Säätölaitteet 51,52 ja 53 toimivat näin ollen "esisäätiminä" ja profiilin hienosäätö suoritetaan toimilaitteiden 55 avulla.In the next step of the method, the value of the parameter a is sent from the control unit 50 to the first control device 51, by means of which the machine direction value of the coating quantity can be changed. The machine direction value can be changed by the control device 51 either directly through the spindles of the actuators 55 or by moving the coating unit as a whole, as illustrated in Fig. 8 by the control line L. Correspondingly, the value of the determined parameter b is sent to the second control device 52. Further, the value of the parameter c is sent to the third control device 53, by means of which the curvature 25 of the frame beam of the coating station can be corrected. The adjusting devices 51, 52 and 53 thus act as "pre-adjusters" and the fine adjustment of the profile is performed by means of the actuators 55.
Seuraavaksi määritetään säätöpaikkojen kohdalla tarvittava toimilaitteen liike vertaamalla vuorollaan säätöpaikkojen tunnettua profiilivastetta niiden kohdalla vallitsevaan 30 jäännöseroprofiiliin, kertomalla jäännöseroprofiilin paikallinen arvo vahvistuskertoi-mella k, jakamalla tulos säätöpaikan profiilivasteella ja laskemalla yhteen tulokset eri säätöpaikoille.Next, the required actuator movement at the control sites is determined by comparing the known profile response of the control sites to the residual difference profile 30, multiplying the local value of the residual difference profile by the gain factor k, dividing the result by the control site profile response, and summing the results for different control sites.
12 91 025 Tämän jälkeen määritetään vastaava tarvittava toimilaitteen liikeprofiili yhdistämällä kunkin säätöpaikan kohdalla lasketut tarvittavat toimilaitteen liikkeet. Tällöin ohjausyksikkö 50 ja säätölaitteet 51,52,53 pyrkivät säätämään päällystemääräprofiilia siten, että edellä esitetyssä paraabelin yhtälössä parametrien a,b,c arvot sekä jään-5 nöseroprofiili muuttuvat nollaksi.12 91 025 The corresponding required actuator movement profile is then determined by combining the required actuator movements calculated for each control position. In this case, the control unit 50 and the control devices 51,52,53 tend to adjust the coating quantity profile so that in the above parabolic equation the values of the parameters a, b, c and the ice-5 nose difference profile become zero.
Tämän jälkeen menetelmässä joko määritetään uusi vahvistuskerroin k tai sitten mitataan uudelleen päällystemäärän poikkiprofiili ja verrataan sitä haluttuun poikki-profiiliin. Menetelmä jatkuu näin ollen suljettuna ja jatkuvana säätönä. Menetelmässä 10 ei välttämättä tarvitse jokaisessa syklissä määrittää ja korjata vahvistuskertoimen k arvoa, vaan ohjausyksikkö voi olla ohjelmoitu siten, että menetelmässä vasta tietyn syklimäärän jälkeen määritetään uusi vahvistuskertoimen k arvo. Menetelmä voidaan toteuttaa myös siten, että säätökertoimen k arvo määritetään kertaalleen menetelmän alussa ja pidetään samana menetelmän toteutuksen aikana.The method then either determines a new gain factor k or re-measures the cross-section of the coating amount and compares it to the desired cross-sectional profile. The method thus continues as a closed and continuous control. In method 10, it is not necessary to determine and correct the value of the gain factor k in each cycle, but the control unit may be programmed so that a new value of the gain factor k is determined in the method only after a certain number of cycles. The method can also be implemented in such a way that the value of the control factor k is determined once at the beginning of the method and kept the same during the implementation of the method.
1515
Menetelmän laskemat säätöliikkeet saavat aikaan ajasta riippuvan virheen rainalle W tulevaan päällystemäärään erityisesti käytettäessä kuvioissa 1-3 esitettyjä toteuttamismuotoja keksinnön mukaisesta päällystysasemasta. Koska keksinnön mukainen säätömenetelmä kuitenkin noudattaa edellä esitetyn mukaisesti suljetun säätöpiirin 20 periaatetta, saa säädön sulkeutuminen aikaan sen, että aiheutettua virhettä korjataan heti seuraavalla säätökierroksella. Tällä tavoin virhe poistuu viiveellä, jonka määräävät mittaus- ja laskentamenetelmien nopeudet sekä toimilaitteiden liikenopeus.The adjustment movements calculated by the method cause a time-dependent error in the amount of coating coming to the web W, especially when using the embodiments shown in Figures 1-3 from the coating station according to the invention. However, since the control method according to the invention follows the principle of a closed control circuit 20 as described above, the closing of the control causes the error caused to be corrected immediately in the next control cycle. In this way, the error is eliminated by a delay determined by the speeds of the measurement and calculation methods as well as the speed of movement of the actuators.
Kuten edellä on jo tuotu esiin, keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen 25 tarkoitetut päällystysasemat muuttavat mittauksen ja laskennan kautta saadut toimilaitteiden liikeprofiilit radan poikkisuunnassa sijaitsevien säätöpaikkojen kohdalla päällystysterän kaapimisvoimiksi tai kaavittavana olevaksi päällystemääräksi. Päällystysasemarakenteista voidaan vielä tuoda esiin, että esim. käytettäessä kuvioiden 2-5 mukaisista suoritusmuodoista ratkaisuja, joissa toimilaitteiden aikaansaama 30 kosketusalue päällystysterän 10,24 kanssa on hyvin lähellä päällystysterän vapaata kärkeä, saavutetaan se etu, että päällystysterän 10,24 ja rainan W välinen kulma säilyy lähes vakiona säätöliikkeiden aikana. Tämän johdosta päällystemäärä muuttuu ϋ 13 91025 säätöliikkeen jälkeen suoraan oikeaan arvoonsa eikä päällystysterän 10,24 hiotuminen aiheuta useimmissa päällystysprosesseissa havaittuja päällystemäärän ajasta riippuvia virheitä. Aikaisemmin on tätä mahdollisuutta rajoittanut herkkyys joko laitekonstruk-tiosta tai prosessista aiheutuvien dynaamisten häiriöiden aiheuttamille kaapimisvoi-5 man vaihteluille, jotka johtavat päällystemäärävirheisiin. Kuvioiden 2-5 mukaisissa päällystysaseman suoritusmuodoissa täysin mekaanista toimintaa lukuunottamatta toimilaitteiden liikkumisen aikaansaavat fysikaaliset prosessit ovat erittäin nopeita, joten niitä voidaan säätää nopeasti heti mittauksella havaitun häiriön jälkeen. Ne voidaan myös tahdistaa mahdolliseen jaksollisesti esiintyvään dynaamiseen häiriöön. 10 Myös kuvion 1 mukaisella ratkaisulla voidaan päästä vastaavaan nopeaan toimintaan, koska onton tukirakenteen 4 tilavuudet ovat pieniä.As already stated above, the coating stations for carrying out the method according to the invention convert the movement profiles of the actuators obtained at measurement and calculation at the control points located in the transverse direction into scraping forces of the coating blade or the amount of coating to be scraped. It can also be pointed out from the coating station structures that, for example, by using solutions from the embodiments according to Figures 2-5 in which the contact area 30 with the coating blade 10,24 is very close to the free tip of the coating blade, the angle between the coating blade 10,24 and the web W almost constant during adjustment movements. As a result, after the adjustment movement ϋ 13,91025, the coating amount changes directly to its correct value, and the grinding of the coating blade 10.24 does not cause the time-dependent errors of the coating amount observed in most coating processes. In the past, this possibility has been limited by the sensitivity to variations in scraping force caused by dynamic disturbances due to either the equipment construction or the process, which lead to coating quantity errors. In the embodiments of the coating station according to Figures 2-5, with the exception of purely mechanical operation, the physical processes causing the movement of the actuators are very fast, so that they can be adjusted quickly immediately after the disturbance detected by the measurement. They can also be synchronized to any periodic dynamic disturbance. The solution according to Figure 1 can also achieve a corresponding fast operation, since the volumes of the hollow support structure 4 are small.
Kuvioiden 4 ja 5 mukainen suoritusmuoto on edellä esitettyjen lisäksi myös itsesääty-vä siten, että dynaaminen häiriö aiheuttaa toimilaitteissa liikkeen, joka saa aikaan 15 liikettä vastustavan muutoksen virtapiirissä. Päällystysterä 24 pysyy kärjestään samassa kulmassa rainaan W nähden, mutta kaapimisvoima muuttuu. Tällä pystytään välttämään teräkulman muutoksesta aiheutuva ajasta riippuva päällystemäärävirhe.In addition to the above, the embodiment according to Figures 4 and 5 is also self-adjusting, so that the dynamic disturbance causes a movement in the actuators, which causes a change in the circuit which resists the movement. The coating blade 24 remains at the same angle to the web W at its tip, but the scraping force changes. This makes it possible to avoid a time-dependent coating quantity error due to a change in the blade angle.
Kuviossa 6 esitetyissä suoritusmuodoissa on etuna se, että päällystysterään 30 ei 20 jouduta vaikuttamaan poikkisuuntaisen säädön aikaansaamiseksi. Tämä poistaa täysin mahdollisuuden teräkulman muutoksesta aiheutuvan ajasta riippuvan päällystemäärä- » virheen syntymiselle. Tässä on lähtökohtana pidetty käytännössä tehtyjä havaintoja, joiden mukaisesti käytettäessä sellaista laiteratkaisua, jossa rainan W pinnalle levitetään ensin sopivalla päällystyslaitteella päällystysainekerros, joka sitten varsinaisen 25 päällystyslaitteen jälkeen sijaitsevalla tasoitusterällä tasoitetaan, rainan W pinnalle levitetty päällystysaineen määrä vaikuttaa lopullisen kaapivan päällystysterän jälkeen rainalle W jäävän päällystysaineen määrään.The embodiments shown in Figure 6 have the advantage that the coating blade 30 does not have to be actuated to provide transverse adjustment. This completely eliminates the possibility of a time-dependent coating amount error due to a change in the blade angle. This is based on practical observations, according to which, when using an apparatus solution in which a coating layer is first applied to the surface of the web W by a suitable coating device, which is then smoothed by a leveling blade downstream of the actual coating device. .
Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen 30 kuvioissa esitettyihin toteuttamisesimerkkeihin. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä suoritusmuotoja, vaan keksinnön eri toteuttamisvaihtoehdot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn 14 91 025 keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention has been described above by way of example with reference to the embodiments shown in the figures of the accompanying drawing 30. However, the invention is not limited to the embodiments shown in the figures only, but the different embodiments of the invention may vary within the scope of the inventive idea 14 91 025 defined in the appended claims.
IlIl
Claims (18)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI910616A FI91025C (en) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Process for controlling the transverse profile of coating material on paper or other web material and coating station intended to carry out the procedure |
| SE9200192A SE509562C2 (en) | 1991-02-08 | 1992-01-23 | Procedure for controlling the cross-section of the amount of coating material on paper in a coating station |
| CA002060769A CA2060769C (en) | 1991-02-08 | 1992-02-06 | Method for regulation of the transverse profile of the coating quantity on a web material and coating station for carrying out the method |
| DE4203398A DE4203398C2 (en) | 1991-02-08 | 1992-02-06 | Method for controlling the cross profile of the coating quantity of paper or similar web material and a coating unit for carrying out the method |
| GB9202545A GB2252926B (en) | 1991-02-08 | 1992-02-06 | Method for regulation of the transverse profile of the coating quantity on a web, e.g. of paper and coating station for carrying out the method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI910616 | 1991-02-08 | ||
| FI910616A FI91025C (en) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Process for controlling the transverse profile of coating material on paper or other web material and coating station intended to carry out the procedure |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI910616A0 FI910616A0 (en) | 1991-02-08 |
| FI910616A7 FI910616A7 (en) | 1992-08-09 |
| FI91025B FI91025B (en) | 1994-01-14 |
| FI91025C true FI91025C (en) | 1995-08-22 |
Family
ID=8531886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI910616A FI91025C (en) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Process for controlling the transverse profile of coating material on paper or other web material and coating station intended to carry out the procedure |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2060769C (en) |
| DE (1) | DE4203398C2 (en) |
| FI (1) | FI91025C (en) |
| GB (1) | GB2252926B (en) |
| SE (1) | SE509562C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0711871A3 (en) * | 1994-10-24 | 1997-05-07 | Valmet Corp | Method and assembly for controlling the coating profile in coating devices based on a short-term application |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4334556A1 (en) * | 1993-10-11 | 1995-04-13 | Jagenberg Ag | Device for coating a material web, in particular a paper or cardboard web |
| US5480486A (en) * | 1993-12-21 | 1996-01-02 | Beloit Technologies, Inc. | Continuous adjustable backing bar for profiling coater blade |
| DE29506731U1 (en) * | 1995-04-20 | 1995-06-22 | Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH, 89522 Heidenheim | Application work for coating a running web, in particular made of paper or cardboard |
| GB2305873B (en) * | 1995-10-07 | 1999-06-02 | Crabtree Gateshead Ltd | Roll cleaning assembly |
| DE59706731D1 (en) * | 1996-07-08 | 2002-05-02 | Voith Paper Patent Gmbh | Applicator for direct application of a liquid or pasty medium on a running material web, especially made of paper or cardboard |
| DE19627456A1 (en) * | 1996-07-08 | 1998-01-15 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Coater for use in web products, especially paper or paper board |
| DE19627470A1 (en) * | 1996-07-08 | 1998-01-15 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Web coating applicator for use in coating web of paper or fabric |
| DE19627489A1 (en) * | 1996-07-08 | 1998-01-15 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Web coating applicator |
| DE19631888A1 (en) * | 1996-08-07 | 1998-02-12 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Applicator for direct or indirect application of a liquid or pasty coating medium to a running material web, in particular made of paper or cardboard |
| DE19637164A1 (en) * | 1996-09-12 | 1998-03-19 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Method and device for the direct or indirect application of a liquid or pasty medium to a running material web |
| FI109215B (en) * | 1996-10-28 | 2002-06-14 | Metso Paper Inc | Method and apparatus for coating paper or cardboard web |
| DE29622365U1 (en) * | 1996-12-23 | 1997-06-19 | Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH, 89522 Heidenheim | Application unit for direct or indirect application of a liquid or pasty medium to a running material web |
| DE19700633B4 (en) * | 1997-01-10 | 2005-06-02 | Voith Sulzer Papiermaschinen Gmbh | Apparatus for applying a liquid or pasty medium to a moving material web, preferably of paper or cardboard, and machine for paper or board production |
| DE29701176U1 (en) * | 1997-01-24 | 1997-05-22 | Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH, 89522 Heidenheim | Device for the direct or indirect application of a liquid or pasty application medium to a running material web |
| DE19715117A1 (en) * | 1997-04-11 | 1998-10-15 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Assembly to coat a moving web |
| DE19723458A1 (en) | 1997-06-04 | 1998-12-10 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Device and method for applying a liquid or pasty medium to a moving surface |
| DE19734718A1 (en) * | 1997-08-11 | 1999-02-18 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Web coating applicator |
| DE19801140A1 (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-15 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Device for the direct or indirect application of a liquid to pasty application medium on a running material web and operating method for such a device |
| US6235115B1 (en) * | 1998-01-27 | 2001-05-22 | Beloit Technologies, Inc. | Fountain coating applicator and support beam |
| DE19803240A1 (en) * | 1998-01-28 | 1999-07-29 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Paint curtain applicator |
| DE19812929A1 (en) * | 1998-03-24 | 1999-09-30 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Machine continuously metering and leveling coating of fluid or viscous material |
| DE102006018525A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-10-25 | Man Roland Druckmaschinen Ag | Squeegee device for color deck washing, has elastic squeegee cutter forming doctor blade, and supported with respect to color deck roller, so that blade is brought into mechanical contact with surface of color deck roller for cleaning |
| DE102018009535A1 (en) * | 2018-12-07 | 2020-06-10 | Andritz Küsters Gmbh | Commissioned work for the direct or indirect application of a coating medium |
| DE102022112542A1 (en) | 2022-05-19 | 2023-11-23 | Voith Patent Gmbh | Device, use and method for dosing or leveling |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3079889A (en) * | 1959-06-03 | 1963-03-05 | Black Clawson Co | Paper machinery |
| US3301214A (en) * | 1964-03-10 | 1967-01-31 | Black Clawson Co | Paper machinery coating doctor blade backs |
| FI47398C (en) * | 1967-06-22 | 1973-11-12 | Valmet Oy | Scraper device. |
| DE2913421C3 (en) * | 1979-04-04 | 1982-04-29 | J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim | Method and device for stripping off excess coating material from a moving web |
| US4396648A (en) * | 1982-02-08 | 1983-08-02 | Consolidated Papers, Inc. | Paper coating apparatus and method |
| DE3446525A1 (en) * | 1984-01-07 | 1985-08-01 | Jagenberg AG, 4000 Düsseldorf | Apparatus for coating, with a controllable coating thickness, lengths of material running over a support roller |
| DE3420412C2 (en) * | 1984-06-01 | 1995-08-10 | Voith Gmbh J M | Coating device for coating running webs |
| US4804556A (en) * | 1984-08-30 | 1989-02-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Edge thickness control system |
| GB8508431D0 (en) * | 1985-04-01 | 1985-05-09 | English Clays Lovering Pochin | Paper coating apparatus |
| US4687137A (en) * | 1986-03-20 | 1987-08-18 | Nordson Corporation | Continuous/intermittent adhesive dispensing apparatus |
| FI82617C (en) * | 1987-04-09 | 1991-04-10 | Valmet Paper Machinery Inc | REGLERINGSANORDNING FOER YTBEHANDLINGSANORDNING AV MATERIALBANA. |
| DE3817973A1 (en) * | 1987-06-10 | 1988-12-22 | Voith Gmbh J M | Smoothing device of an application mechanism |
| DE3729621A1 (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-16 | Jagenberg Ag | DEVICE FOR COATING A MATERIAL RAIL THROUGH A COUNTER ROLLER |
| FI100311B (en) * | 1988-09-23 | 1997-11-14 | Voith Gmbh J M | Smoothing device for a coating machine |
| DE3908386A1 (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-27 | Jagenberg Ag | METHOD AND DEVICE FOR COATING MATERIAL SHEETS, ESPECIALLY PAPER OR CARDBOARD SHEETS |
| DE4008435A1 (en) * | 1989-06-22 | 1991-01-03 | Voith Gmbh J M | PAINTING DEVICE |
-
1991
- 1991-02-08 FI FI910616A patent/FI91025C/en active
-
1992
- 1992-01-23 SE SE9200192A patent/SE509562C2/en not_active IP Right Cessation
- 1992-02-06 GB GB9202545A patent/GB2252926B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-02-06 DE DE4203398A patent/DE4203398C2/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-06 CA CA002060769A patent/CA2060769C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0711871A3 (en) * | 1994-10-24 | 1997-05-07 | Valmet Corp | Method and assembly for controlling the coating profile in coating devices based on a short-term application |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI91025B (en) | 1994-01-14 |
| SE9200192L (en) | 1992-08-09 |
| CA2060769A1 (en) | 1992-08-09 |
| SE509562C2 (en) | 1999-02-08 |
| CA2060769C (en) | 2005-10-04 |
| GB9202545D0 (en) | 1992-03-25 |
| GB2252926A (en) | 1992-08-26 |
| GB2252926B (en) | 1994-09-21 |
| DE4203398A1 (en) | 1992-08-13 |
| DE4203398C2 (en) | 2003-01-09 |
| FI910616A0 (en) | 1991-02-08 |
| SE9200192D0 (en) | 1992-01-23 |
| FI910616A7 (en) | 1992-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI91025C (en) | Process for controlling the transverse profile of coating material on paper or other web material and coating station intended to carry out the procedure | |
| CN110252594B (en) | Coating machine and coating method thereof | |
| EP0222510B1 (en) | Apparatus and method for coating elongated strip articles | |
| US5411589A (en) | Coating apparatus with coating die | |
| FI111133B (en) | Process and apparatus for multilayer extrusion coating | |
| US6471775B1 (en) | Slit nozzle for coating trips of material, especially paper or board strips, with a pigment coating | |
| FI64962C (en) | FRAMEWORK FOR THE CONTROL OF CONTAINER CONTAINERS AV ETTARK SAERSKILT EN PAPPER- ELLER PAPPBANA | |
| CN110252593A (en) | Coating machine and its coating method | |
| US20040050323A1 (en) | Apparatus for controlling coating weight on strip in continuous galvanizing process | |
| US11248288B2 (en) | Plating adhesion amount control mechanism and method for controlling an adhesion amount by comparing a plating adhesion amount estimation value at an upstream position and a plating adhesion actual amount at a downstream position | |
| US4780336A (en) | Doctor blade for paper coater | |
| FI79872C (en) | Methods and apparatus for detecting and counteracting deformation of a stock outlet gap in the inlet box of a paper machine | |
| EP1150780B1 (en) | Process and apparatus for profile control of direct coaters | |
| JP4403179B2 (en) | Nozzle beam placement for fiber web coating equipment | |
| KR100393679B1 (en) | Coating weight predictive control in continuous galvanizing line | |
| US20060243200A1 (en) | Paper/board web coating apparatus | |
| US5612091A (en) | Method and apparatus for controlling the coat profile in coaters based on short dwell time application | |
| FI115655B (en) | Coating paper/board web with plane-fed curtain coater involves determining cross-thickness profile of coating material layer on top of flow plane downstream of feed slot associated with layer | |
| JP2007296502A (en) | Die system coating apparatus and coating method | |
| CA1043559A (en) | Elongate hot melt extrusion nozzle | |
| JPH06226181A (en) | Slot nozzle coater type coating device | |
| JP5131010B2 (en) | Continuous molten metal plating system and plating method | |
| US5738724A (en) | Actuator assembly for coater blade load adjustment | |
| US5076200A (en) | Paper coating system and method | |
| FI118305B (en) | Method and arrangement for controlling the amount of coating in the coating of a fiber web |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application |